基于M-IBE的异构传感网密钥管理协议

摘要

为解决异构传感网(heterogeneous sensor networks,HSN)因功能异构而导致的组内通信和组间通信安全问题,研究了公钥密码体制尤其身份基密码体制(identity-based encryption,IBE)在异构传感网中的应用,提出了基于多域身份基加密(multi-domain identity-based encryption,M-IBE)的异构传感网密钥管理协议.从逻辑上把HSN中的一个组类比于M-IBE的一个域.部署前由可信第三方为HSN生成全局公共参数、选取各组公私钥、抽取组内各节点私钥；部署后同组内邻居节点通过交换身份标识建立共享密钥；不同组内邻居节点在获得簇头授权后协商建立共享密钥.协议由密钥预分配、组内共享密钥建立、组间共享密钥协商、新节点加入、节点移除5部分组成.实验分析表明:该协议具有较高的安全性,可以抵抗高端节点和低端节点俘获攻击,较低的存储需求和恒定的连通概率适用于安全需求较高的应用场景中.