容忍入侵的UWSN密钥管理方案

摘要

无照料的无线传感器网(unattended wireless sensor networks,UWSN)通过移动汇聚节点定期收集数据,克服了传统中心模式无线传感器网络靠近基站节点能耗过大的不足.但是,移动节点自身也存在被物理俘获的可能性,而现有针对UWSN的密钥管理方案赋予移动节点权限过大,以及移动节点被俘后无法及时更新的瓶颈问题.因此提出了一种容忍入侵的UWSN密钥管理方案,方案针对以群组部署方式获取的层次式拓扑结构,结合Blundo二元对称多项式机制的容侵机制和反向Hash链技术的单向性,对网络运行过程中的节点会话密钥进行按需周期性更新.进一步研究证明,该方案可有效阻止变节节点继续参与正常网络节点通信,也可对被俘移动节点进行替换,避免了单点失败问题.同时证明了该方案具有基于信息熵的容忍入侵的门限安全特性.最后,分析并比较了该方案的通信、计算和存储消耗.