一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法，屬于信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明首先采用混合對稱BIBD的方法為每個節(jié)點分配若干隨機(jī)數(shù)，然后用具有輪換對稱性質(zhì)的三元多項式產(chǎn)生兩節(jié)點間的對密鑰。由于混合對稱BIBD能夠保證任意兩個節(jié)點都有至少一個共同的隨機(jī)數(shù)以建立對密鑰，所以本發(fā)明的連通度為1，極大地提高了共享密鑰概率。此外本發(fā)明只涉及多項式運算，計算簡單。本發(fā)明適用于對連通度要求較高而節(jié)點計算能力有限的場景。
【專利說明】一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法，屬于信息安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)集微電技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)于一體，可廣泛應(yīng)用于教育、軍事、醫(yī)療、交通等諸多領(lǐng)域，擁有巨大的應(yīng)用潛力和商業(yè)價值，引起了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和研究。
[0003]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題來源于:無線通信的特性，傳感器節(jié)點的資源嚴(yán)格受限，傳感器網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域廣及密集，缺少固定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，配置前無法獲知網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，部署區(qū)域的開放性。特別是當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在無人看護(hù)或容易受損的環(huán)境時，保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性更是應(yīng)優(yōu)先考慮的問題。以提供安全、可靠的保密通信為目標(biāo)的密鑰管理是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全研究最為重要、最為基本的內(nèi)容，有效的密鑰管理機(jī)制也是其它安全機(jī)制，如安全路由、安全定位、安全數(shù)據(jù)融合及針對特定攻擊的解決方案等的基礎(chǔ)。相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)更易受到包括被動竊聽、數(shù)據(jù)篡改和重發(fā)、偽造身份、拒絕服務(wù)、節(jié)點俘獲等安全威脅和攻擊，使得這些研究成果一般不能直接應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。為滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全需求，需要設(shè)計出更適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了提高WSN中節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)連通度同時降低計算量，本發(fā)明提出了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰預(yù)分配方法。本發(fā)明采用混合對稱BIBD的方法為每個節(jié)點分配若干隨機(jī)數(shù)，再將節(jié)點之間共同的隨機(jī)數(shù)帶入輪換對稱的三元多項式中，計算得出兩節(jié)點之間的對密鑰。本發(fā)明在提高了共享密鑰概率的同時，也降低了計算開銷。
[0005]技術(shù)方案:一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法，將三元多項式和組合數(shù)學(xué)的知識應(yīng)用到了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將混合對稱BIBD與輪換對稱的三元多項式結(jié)合在一起，來給節(jié)點分配密鑰的方法。其特殊之處在于:該方法包括以下步驟:
[0006]I)密鑰預(yù)分配，其包括:
[0007]1-1)參數(shù)生成
[0008]基站隨機(jī)生成一個輪換對稱三元多項式f (X，y, z), f (X，y, Z)滿足f (x, y, z)=f (y, ζ, χ) = f(z, χ, y),將此多項式分配給每個節(jié)點。然后基站生成η2+η+1個隨機(jī)
數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)密鑰預(yù)分配，其包括: 1-1)參數(shù)生成 基站隨機(jī)生成一個輪換對稱三元多項式分配給每個節(jié)點；然后基站生成n2+n+l個隨機(jī)數(shù)
【文檔編號】H04W12/04GK103929298SQ201410169717
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】秦中元, 王玉瑩, 黃杰 申請人:東南大學(xué)