密钥预分配

摘要： 针对无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)传递信息过程中容易被外界入侵,致使信息泄露和WSN损坏的问题,通过节点标识密钥预分配加入时间戳的方法,以降低节点的计算和通信开销为前提基础上,提出了在数字水印中对时间戳的提取过程与嵌入过程的使用,利用无线单片机CC2430/CC2431具备集成CC2420RF无线射频收发器的特性进行仿真测试和检测,验证并实现了安全又节能的密钥预分配系统。

摘要： 针对传统蜂窝物联网技术存在通信速率低的问题,笔者提出基于5G移动通信的蜂窝物联网技术.该技术基于5G移动通信,选取蜂窝物联网通信参数注册设备,进行密钥预分配,利用5G移动通信明文消息实现蜂窝物联网高效通信.实验结果表明,实验组的通信速率明显高于对照组,能够有效提高传统蜂窝物联网技术的通信速率.

摘要： 高级量测体系(Advanced Metering Infrastructure,AMI)是智能电网的关键组成部分,AMI中实体身份可信性涉及整个系统的安全.本文基于分布式认证、密钥预分配和秘密共享,并综合考虑AMI中各实体有限的计算资源与通信开销,提出了一种采用对称密钥算法,利用密钥分片实现的轻量级分布式AMI实体身份认证方法,给出了智能电表和数据集中器实体详细的初始化与认证流程;该方案不依赖数字证书,不需另设可信地第三方,避免使用复杂的加密算法,认证与双方通信密钥传递同时完成;安全性和性能分析表明该方案具有良好的安全性,且复杂度、能耗与存储开销较低,适合应用于AMI中硬件资源和计算能力受限的设备的身份认证.

摘要： 针对无线传感器网络(WSN)密钥预分配过程中存在的门限共谋及概率连通问题,提出了一种非随机的(即确定的)基于矩阵特征向量的EBSC方案,利用一个生成矩阵A,根据申请节点的不同类型,可动态生成2N个相异的秘密矩阵.不同于其他基于概率的随机密钥预分配方案,EBSC方案解决了经典BLOM方案存在的门限共谋问题,也解决了随机方案(称之为:RDMS方案)中存在的概率连通问题,可以实现WSN网络的全连通(即:网络中任意两个节点可直接通信).不仅如此,EBSC方案利用特征值和特征向量的性质,在节点申请时采用单次身份认证,大大提高的网络的安全性能.通过比较分析表明,新方案在节点存储量、运算量和网络通信能量消耗方面均有优势.特别地,在网络后续更新较大的情况下,新方案通过简单的赋值操作,以轻量级的通信消耗,便可实现规模为N的全网更新,避免了复杂的矩阵扩容运算,更适合能量受限的WSN网络.

摘要： 定义w-平衡不完全区组设计(w-BIBD)的概念.为了解决基数q较大情况下平衡不完全区组设计实现的困难性,将基集中的元素表示成二维空间上的元素,利用二维空间元素的位置关系,构造w-BIBD;将构造的w-BIBD映射到无线传感网的密钥预分配方案中,该方案实现简单,保证了密钥的强连通性.对w-BIBD方案进行扩展,将基集中的元素扩展到三维空间,提出基于EX-w-BIBD的密钥预分配方案.该方案在提高网络抗毁性的同时,能够支持更大的网络规模.分析和实验结果表明,与现有的方案相比,在相同密钥环大小的情况下,EX-w-BIBD方案具有较好的网络扩展性,在连通性和抗毁性之间取得了平衡.

摘要： 针对无线传感器网络的安全性要求,分析R.Blom的密钥预分配方案,并在此基础上做出改进,提出了多空间密钥预分配方案:为无线传感器网络中的每一个传感器节点构建多个密钥空间,并通过节点间的共同密钥空间使每个节点对之间都形成一个成对密钥.通过仿真实验测试该方案的安全性,实验结果认为该方案对于该方案对节点捕获攻击具有较高的弹性.

摘要： For some key schemes produce serious security threat to other nodes when head node is captured,an efficient key pre-distribution management scheme LPKPM was proposed.Keys were pre-distributed to cluster head nodes using LU matrix based on symmetric polynomial.The safety threshold of cluster head nodes was improved.Results of theoretical analysis and simulation show that this scheme compared to others not only has better connectivity and security,but also reduces storage consumption.%为解决一些基于分簇的密钥方案中簇头节点被捕获时会对其它节点产生严重的安全威胁问题,基于对称多项式和LU矩阵提出一种高效的基于分簇的LPKPM (key pre-distribution management scheme using LU matrix and polynomial)方案.将对称多项式的LU矩阵分解成L矩阵和U矩阵,对簇头节点进行密钥预分配,提高簇头节点的安全阀值.理论分析和模拟结果表明,该方案相比其它方案有较好连通性和安全性,降低了存储消耗.

摘要： The key management is always one of hot topics in wireless sensor network. For many traditional key pre-distribution scheme with energy imbalance and network short lifetime problem,a new cluster-based key pre-distribution scheme ( New Clustering in Key Pre-distribution,NCIKP) for Heterogeneous Wireless Sensor Networks ( HWSN) is proposed. The cluster head selection process,unequal clustering process and key pre-distribution process are given in detail. In the selection of cluster head,also consider node energy con-sumption rate,node distance to the base station and node adjacency degree. According to the simulation experiment,compared with other key pre-distribution scheme,it’ s better to meet the security and consumption demand for HWSN.%密钥管理问题一直是无线传感器网络中的热点研究问题之一。针对传统的密钥预分配方案具有能量不均衡以及网络生存周期短的问题,文中设计了一种新的基于分簇结构的异构传感器网络的密钥预分配方案( New Clustering In Key Pre-distribution,NCIKP)。详细给出了簇首选择过程、非均匀分簇过程以及密钥预分配过程,在选择簇首时将同时考虑节点的能量消耗率、节点到基站的距离以及节点的邻接程度。通过仿真实验与分析,相较其他的密钥预分配方案,此方案较好地满足了异构传感器网络的安全和能耗需求。

摘要： With the widely application of the Wireless Sensor Network( WSN) ,the security problem is more and more prominent. The distribution and management of WSN receive more and more attention. This paper proposes a key pre-distribution scheme which matches patterns according to the fingerprint identification by dividing the network after collecting the deployment information. The scheme divides the network into several domains,and the seed pool is divided into multiple sub-seed pools relatively. Nodes select seeds from relative areas to generate patterns and texts, and use fingerprint function values as communication keys when match successfully. The performance and security analysis shows that the scheme can substantially improve a network’ s connectivity and reduce storage consumption compared with the traditional random key pre-distribution scheme.%随着无线传感器网络( WSN)的广泛应用,其安全问题尤其突出,WSN的密钥分配和管理受到越来越多研究者的重视。通过收集节点的部署信息对区域进行划分,提出一种根据指纹识别进行模式匹配的密钥预分配方案。该方案将网络划分成多个较小区域,同时将密钥种子池分成多个与其对应的子密钥种子池。节点通过挑选相应区域内种子生成模式和文本,根据匹配成功时生成的指纹函数值建立通信密钥。安全性分析结果表明,与传统的随机密钥预分配方案相比,该方案具有较高的网络连通率及较低的存储能耗。

摘要： 针对目前无线传感器网络密钥预分配方案的不足，结合基于多项式池的密钥预分配方案和基于概率的生成密钥预分配方案，提出一种优化的无线传感器网络密钥预分配方案。分析表明，该方案能够以高概率确保任何传感器节点都能与移动汇点之间建立成对密钥，且与基于多项式池的密钥预分配方案、基于概率的生成密钥预分配方案和q-composite方案这三种方案相比，其网络抵抗节点受损攻击的能力更强。

摘要： 密钥预分配方案关乎无线传感器网络节点间协同的安全问题。现有的密钥预分配方案大多存在连通率低,抗捕获性差,灵活性差等缺点。该文在分析现有密钥预分配方案的基础之上,对TD(k,n)模型作出了适当的改进,设计出一种均匀分布TD(k,n)模型,引入Blundo二元对称多项式加密方法,并结合提出的均匀分配TD(k,n)模型,进一步提出了一种改进的分组密钥预分配方案IGDKPS(improved key-predistribution scheme based on group deployment).理论分析和仿真结果表明：IGDKPS方案在安全连通率、抗捕获性、灵活性等方面均有良好表现.

摘要： 分析了无线传感器网络(wireleSs Sensor Networks，WSN)的特点和应用的特殊性，提出无线传感器网络面临的安全威胁，针对密钥管理的难度以及特殊性，在基于随机密钥预分配方案上，提出一种利用已知划分区域的随机密钥预分配方案，并对此方案的性能做了详细的分析。结果表明，本方案能提高节点问的共享密钥的阈值，减小节点存储的冗余密钥，从而节约节点的存储空间，并能增强网络抗攻击能力。

摘要： 通过把网络划分为多个六边形区域,每个节点预先存储多个子密钥空间中的密钥信息,采用基于组的部署方式,提出了一种新的基于分簇结构的无线传感器网络密钥预分配方案.该方案能够动态更新节点的密钥,从而解决了由于节点被捕获所导致的密钥连通性下降和密钥更新通信开销大等问题。性能分析和仿真结果表明,与现有的密钥预分配方案相比,该方案可以确保任意两个相邻节点之间都能够建立一个惟一的对密钥,节点所需的密钥存储空间减少,密钥建立和更新所需的通信开销很小,网络的抗攻击能力得到较大提高.

摘要： 针对现有随机密钥预分配方案中不同节点间能够建立相同共享密钥的不足,提出了一种基于多项式的异构无线传感器网络密钥预分配方案.从网络连通性、节点内存需求和安全性等方面对方案进行性能评价和模拟仿真.结果表明,本方案能够有效地提高网络的连通性,减小节点所需的存储空间,并增强网络抗攻击能力。

摘要： 密钥分配协议是无线传感器网络的安全基础。基于三维网格模型,并结合多重单向散列思想,本文提出一种基于三维网格的多重散列密钥预分配协议。改进后的三维网格多重散列协议,安全性高、密钥协商开销小、并显著提高了网络连通性,非常适用于节点能量有限、网络拓扑高度变化的无线传感器网络。

摘要： 在无线传感器网络的安全体系结构中,密钥预分配方案占据着极其重要的位置.在分析各种典型共享密钥发现协议的基础上,利用秘密同态和组合设计知识,提出了一种安全高效的共享密钥发现协议.性能分析和仿真结果表明,该方案在较小的存储、通信和计算代价情况下,就可以有效地抵抗智能攻击.

摘要： 无线传感器网络中基于多项式预分配的密钥管理模型是密钥预分配模型的一种改良变形，它凭借t阶对称多项式天然的良好性质，在性能上得到很大的提高，尤其表现在网络的安全连通度高、节点抗攻击能力好等方面。以性能改进为线索，本文介绍了几种多项式预分配的密钥管理方案，并对方案进行了详细分析与性能比较。从设计思想出发，说明了多项式预分配模型对密钥预分配模型的改进之处，指出多项式预分配模型的提出是对密钥预分配模型的有效改良，着重讨论了这两类方法的相关性，试图为进一步改进提供思路与借鉴。

摘要： 提出了一种混合密钥管理方案.该方案借助于Blom矩阵和密钥池,来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点和它的簇头间,以及节点之间都能进行安全通信.该方案还能够支持网络的拓扑结构的变化,并且能动态的管理密钥信息从而解决了密钥泄漏等问题。进行了网络安全及性能分析,包括安全性能比较、储存空间比较、通信与计算开销比较.仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间.

摘要： 本文从无线传感器网络的密钥分配体系出发,提出了一种基于节点定位信息的随机密钥预分配方案.首先简要介绍了传统随机密钥预分配方案及其改进方案存在的不足,然后根据节点定位信息和密钥的相关度划分,给出我们新密钥分配方案LRKPS,并从LRKPS的共享密钥的概率、网络连通度、被俘获的抵抗性等方面,与随机密钥预分配进行了分析比较,结果表明我们的算法在这些方面有一定的优势.

摘要： 密钥管理是无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)安全机制中关键的技术之一.从对WSN的安全分析入手,阐述了基于分级的WSN密钥管理安全和性能评价指标,针对不同WSN应用领域对密钥管理的指标要求,分析与比较典型WSN密钥管理方案和协议,给出方案和协议可能的应用领域,最后指出了WSN密钥管理存在问题和未来可能的研究方法.

摘要： 异构无线传感器网络预分配密钥管理方法，本发明涉及网络预分配密钥管理方法。本发明的目的是为了解决现有E‑G方案网络安全性低，出现密钥重复的可能性较大，q‑composite方案随着受损节点数量的增多抗毁性比较差；单密钥空间方案对节点的资源开销占用极大；以及传统的同构WSN密钥管理方案没有考虑节点的互异特性，有一定的局限性的问题。过程为：步骤一、构建HWSN簇模型；步骤二、在步骤一构建的HWSN簇模型下，建立SAAP方案；步骤三、步骤二建立SAAP方案后，网络中加入新节点。本发明用于网络预分配密钥管理领域。

摘要： 本发明提供一种基于强化学习的QKD网络密钥资源预分配方法，该方法可以加快量子密钥分配速度、提高密钥分配成功率，同时降低密钥池维护成本，减少密钥资源浪费；在多用户并发量子密钥申请场景下，对公共密钥池中密钥资源进行预先分配并放入固定数量的子密钥池中形成资源集合。与密钥资源请求匹配的子密钥池可以立即将其中的密钥资源分配给对应请求方，大大减少了请求的排队时间；同时，采用强化学习方法对预分配的密钥资源数量进行预测，提高密钥资源匹配度，能够提高分配成功率，减少密钥资源浪费。

摘要： 异构无线传感器网络预分配密钥管理方法，本发明涉及网络预分配密钥管理方法。本发明的目的是为了解决现有E‑G方案网络安全性低，出现密钥重复的可能性较大，q‑composite方案随着受损节点数量的增多抗毁性比较差；单密钥空间方案对节点的资源开销占用极大；以及传统的同构WSN密钥管理方案没有考虑节点的互异特性，有一定的局限性的问题。过程为：步骤一、构建HWSN簇模型；步骤二、在步骤一构建的HWSN簇模型下，建立SAAP方案；步骤三、步骤二建立SAAP方案后，网络中加入新节点。本发明用于网络预分配密钥管理领域。

摘要： 流体预分配器和流体预分配盘，所述的流体预分配器由上部的顶帽(3)、下部的过滤组件(7)和内部立管(5)组成，所述的内部立管(5)位于过滤组件(7)的内部，所述的顶帽(3)通过支架(4)与过滤组件(7)和/或内部立管(5)连接，所述的顶帽(3)与所述的内部立管(5)和所述的过滤组件(7)顶部均留有空隙；所述的内部立管(5)为两端开口的筒状，顶端为入口，底部为出口，所述的内部立管上设有多个通孔(6)；所述的过滤组件(7)是由外筒(8)、内筒(9)组成的具有环隙的套筒结构，外筒(8)、内筒(9)侧壁设过滤网。流体预分配盘为预分配盘底板上设置均匀分布的多个预分配器。该流体预分配器具有分配和过滤双重功能，具有容垢能力强、分配性能好、操作弹性大、安装、维修方便等优点。

摘要： 一种无线网络节点群中基于混合密钥的节点群密钥预分配方法，所述方法包括如下步骤：密钥信息预置步骤，在节点群节点部署之前，将所述无线网络节点群中的骨干节点和普通节点预置不同种类的密钥信息；对偶密钥建立步骤，在节点群部署之后，节点间通过信息交互，进行邻居节点间共享密钥信息的发现，并进行普通节点之间、骨干节点之间、普通节点与骨干节点之间计算生成对偶密钥；路径密钥建立步骤，若相邻普通节点之间无法直接建立对偶密钥，则可以利用已建立的安全路径通过密钥协商的方式生成路径密钥；本发明适于在不同节点群网络中部署应用，在保证密码管理方案的安全性的条件下实现较好的容错性、可扩展性和低开销。

摘要： 本发明公开了一种基于密钥预分配的汽车ECU完整性验证和加密通信方法，使用KPS为每个ECU提供唯一会话密钥，通过比对ECU固件哈希值进行身份验证，判断ECU是否被篡改，采用本地和远程相结合的两步验证机制，安全验证包括汽车出厂初始化、汽车启动自检。本发明采用远程与本地相结合，通信信道安全，ECU之间会话密钥互不相同，具有极高的安全性，预分配给ECU的是加密算法而不是密钥，大大减轻了密钥分配的难度，采用比对哈希值来检测ECU完整性，高效、低成本，核心数据都存放在ECU的安全模块上，能够抵抗物理攻击，更换原厂ECU和更新ECU固件后，仍然可以应用本安全机制来验证和加密通信。

摘要： 本发明公开了一种无线传感器网络密钥预分配方法，属于信息安全技术领域。本发明首先采用混合对称BIBD的方法为每个节点分配若干随机数，然后用具有轮换对称性质的三元多项式产生两节点间的对密钥。由于混合对称BIBD能够保证任意两个节点都有至少一个共同的随机数以建立对密钥，所以本发明的连通度为1，极大地提高了共享密钥概率。此外本发明只涉及多项式运算，计算简单。本发明适用于对连通度要求较高而节点计算能力有限的场景。

摘要： 一种无线网络节点群中基于混合密钥的节点群密钥预分配方法，所述方法包括如下步骤：密钥信息预置步骤，在节点群节点部署之前，将所述无线网络节点群中的骨干节点和普通节点预置不同种类的密钥信息；对偶密钥建立步骤，在节点群部署之后，节点间通过信息交互，进行邻居节点间共享密钥信息的发现，并进行普通节点之间、骨干节点之间、普通节点与骨干节点之间计算生成对偶密钥；路径密钥建立步骤，若相邻普通节点之间无法直接建立对偶密钥，则可以利用已建立的安全路径通过密钥协商的方式生成路径密钥；本发明适于在不同节点群网络中部署应用，在保证密码管理方案的安全性的条件下实现较好的容错性、可扩展性和低开销。

摘要： 本发明公开了一种水下无线传感器网络密钥预分配方法，包括：步骤一、获取水下无线传感器网络中的TA节点、各分区的簇头节点和分区内的其他节点；对TA节点、每个簇头节点及每个簇头节点所在的分区内的其他节点赋予ID；其中，所有节点的ID值e满足e∈GF(q)，GF(q)表示元数为q的有限域；并且TA节点、每个簇头节点及同一个分区内的所有节点的ID不同；步骤二、获取节点s的ID值es，得到节点s的密钥发生器F(x＝es，y)；步骤三、根据密钥发生器得到节点s与节点t的共享安全密钥F(x＝es，y＝et)；其中，共享密钥通过如下有理函数进行计算：式中，w表示构成有理函数的多项式的次数的上限值；αij表示有理函数的系数，并且满足αij＝αji。

摘要： 本发明公开了一种基于密钥预分配的汽车ECU完整性验证和加密通信方法，使用KPS为每个ECU提供唯一会话密钥，通过比对ECU固件哈希值进行身份验证，判断ECU是否被篡改，采用本地和远程相结合的两步验证机制，安全验证包括汽车出厂初始化、汽车启动自检。本发明采用远程与本地相结合，通信信道安全，ECU之间会话密钥互不相同，具有极高的安全性，预分配给ECU的是加密算法而不是密钥，大大减轻了密钥分配的难度，采用比对哈希值来检测ECU完整性，高效、低成本，核心数据都存放在ECU的安全模块上，能够抵抗物理攻击，更换原厂ECU和更新ECU固件后，仍然可以应用本安全机制来验证和加密通信。