一种新的基于部署知识的WSN密钥分配方案.pdf

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1、第24卷第5期传感技术学报Vo1．24No．5CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav20112011年5月ANovelSchemeofKeyDistributionBasedontheDeploymentKnowledgeofWSNYUANYounan，rANGMinghui，YOULin(CollegeofCommunicationEngineering，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China)Abstra

2、ct：ByusingBlommatrices，symmetricpolynomialthresholdsinprimefieldsandtheirreversibilityofhashchains，anovelhexagon-basedkeydistributionschemeforwirelessSeNsornetworksisproposed．Duringthebeginningofthenodenetworkdeploymentandpair—wisekeystobeestablished，

3、thedistributedhashchainvaluesareusedtoconstructanumberbelowthethresholdBlommatricesandSOastogeneratepair-wisekeysamongthenodesinthesameregion．Whileamongtheneighboringnodesinthedifferentregions，thepolynomialsconstructedbyrandomlypre-distributedkeysayee

4、mployedtoestablishpair-wisekeys．Thesedesignsmakethesecurityoftheproposedkeydistributionschemegreatlyimprovedandmakeenemieshardertobreakthenetwork．ComparedtobothKong’schemeandq-composite’sscheme，oursimulationresultsshowthattheproposedschemehasmoreeffic

5、iendyimprovedtheprobabilityofpair-wisekeyestablishmentandinvulnerability．Keywords：wirelesssensornetworks；raildomkeydistribution；deploymentknowledge；Blommatrix；polynomial；hashchainEEACC：7230；6150P；6210Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．05．025一种新的基于部署知识

6、的WSN密钥分配方案术袁猷南，杨明慧，游林(杭州电子科技大学通信与信息系统研究所，杭州310018)摘要：在正六边形模型的基础上，利用素域中Blom矩阵和对称多项式的阈值及哈希密钥链的不可逆特性提出了一种新的密钥分配方案。该方案在网络部署之初建立对密钥时，同一区域中节点利用分配的哈希链中的值构造一系列Blom矩阵来建立对密钥并保证相同矩阵的个数不超过各自的闽值，不同区域中相邻节点利用随机分配的密钥构造出的多项式建立对密钥，从而使得敌方难以破解，增强了抗毁性。仿真结果表明，与Kong和q-compo

7、site的方案相比较，本方案能有效提高对密钥的建立概率和抗毁性。关键词：无线传感器网络；随机密钥分配；部署知识；Blom矩阵；多项式；哈希链中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)o5一O752一o6无线传感器网络的安全通信中，节点密钥建立密钥才能建立对密钥，抗俘获能力有所改善，文献极其重要。由于WSN节点计算能力、能量和存储空[3]利用哈希函数不可逆性提高了E～G方案的抗间以及通信带宽受限等问题，使得传统的安全技术毁性。文献[4]提出了Blom方案，它具有安全

8、门限不能够很好的应用在无线传感器网络中。目前普遍等特点，只要被俘节点不超过这个安全阈值，则节点采用密钥预分配技术进行密钥分配，即在传感器部对捕获免疫。文献[5]把组合设计引入到无线传感署前由离线服务器将密钥或产生密钥的信息预先存器网络中，利用组合设计的不完全区组设计储在节点中。(BalancedIncompleteBlockDesign，BIBD)以及有限文献[1]中，Eschenauer和Gligor提出了基本的射影平面(FPP)构造节点密钥，优点是网络中任何概率密钥分配方案，在