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《湖南大学》 2010年
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无线传感器网络密钥管理方案研究

杨顺  
【摘要】: 无线传感器网络可广泛应用于教育、军事、医疗、交通等诸多领域,拥有巨大的应用潜力和商业价值。安全是无线传感器网络最基本的一项服务,特别是当无线传感器网络被部署在无人触及或容易受损或被俘获的环境时,保证其安全性更是应该优先考虑的问题。而以提供安全、可靠的保密通信为目标的密钥管理是无线传感器网络安全研究最为重要、最为基本的内容,也是其他安全机制和针对特定攻击的解决方案等的基础,是当前无线传感器网络研究的热门领域。 本文对无线传感器网络的安全技术进行了讨论,分析了无线传感器网络的安全需求、面临的安全威胁以及采取的安全对策。在此基础上概述了无线传感器网络的密钥管理,主要介绍了密钥管理的内容、性能评价指标,并对现有密钥管理方案进行了归类总结。文中重点研究了密钥管理方案中的密钥预分配方案。对于典型的密钥预分配方案:E-G方案、q-Composite方案、随机密钥对方案、基于有限域对称多项式方案、基于地理信息或部署知识的随机预分配方案,文中探讨了其基本原理和部署模型,并分析比较了其在安全连通概率、网络负载、抗俘获能力上的性能。 在以上总结分析的基础上,本文结合分层思想、q-Composite方案、多密钥空间方案,提出了一种基于多密钥空间q复合的分层密钥管理方案。文中详细描述了该方案实现流程和构造算法。该方案在不同的节点层中,采用不同的密钥分配方法,通过分析表明,该方案可在保证整体安全连通性的基础上,大大降低无线传感器网络的通信密钥被破解的概率。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN918.82;TP212.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曾文谦;基于区域的无线传感器网络密钥管理方案研究[D];西北大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 刘丽萍;王智;孙优贤;;无线传感器网络中的资源优化[J];传感技术学报;2006年03期
2 赵志峰,郑少仁;Ad hoc网络体系结构研究[J];电信科学;2001年01期
3 余梅生;苗月琴;余靖;张文娟;;基于能量树的无线传感器网络密钥管理方案[J];计算机工程与应用;2008年31期
4 陈妮;姚剑波;文光俊;;无线传感器网络中一种改进的密钥管理方案[J];计算机应用;2008年10期
5 谢松;郭忠文;曲海鹏;吕广鹏;;基于多密钥空间的无线传感器网络密钥管理方案[J];计算机应用;2009年04期
6 李建中,李金宝,石胜飞;传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J];软件学报;2003年10期
7 苏忠;林闯;封富君;任丰原;;无线传感器网络密钥管理的方案和协议[J];软件学报;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李平;传感器网络中对偶密钥建立算法研究[D];湖南大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林玲;现有无线传感器网络随机密钥预分布方案的分析与改良[D];电子科技大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦大力;唐颖;;无线传感器网络的安全性研究[J];安防科技;2006年06期
2 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
3 霍军;刘建平;;无线传感器网络在武警部队的应用[J];安防科技;2010年03期
4 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
5 叶青;周鸣争;;基于“基站”通信原理的无线传感器网络认证技术[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
6 陈一飞;;移动自组网络拓扑发现算法综述[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期
7 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
8 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究[J];安徽农业科学;2010年32期
9 冯立波;黄婷;罗桂兰;;基于WSN的森林火灾预警系统设计[J];安徽农业科学;2010年36期
10 范书平;高巍;马宝英;;一种无线温度传感器网络中节能的路由协议[J];安徽农业科学;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
2 ;Prolong Minimum Period of Integer Chaos Child Key for Wireless Sensor Network Security[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
3 李燕;王乐宁;;信息网格中移动传感器网络分层协议栈研究[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
4 蔺智挺;赵保华;屈玉贵;柏荣刚;;无线传感器网络的动态树型结构[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
5 胡文基;徐明伟;;无线传感器网络安全路由协议分析[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
6 邹进贵;邱卫宁;徐亚明;花向红;李琴;;GNSS天线阵列接收机与无线传感器网络在灾害监测中的集成方法研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
7 赵洪飞;杜晓通;王磊;;低功耗WSNs技术在油管检漏系统中的应用研究[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
8 孙涛;王月清;;一种基于积极防御战略的无线传感器网络体系结构[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
9 宋玉林;樊祥宁;张在琛;;无线传感器网络能量路由协议的研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
10 ;A Secure Geographic Stateless Routing for Wireless Sensor Networks[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
3 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
6 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
7 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
8 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
9 靳京;无线传感器网络移动组播QoS安全追踪算法研究[D];电子科技大学;2010年
10 董玮;面向无线传感网络的嵌入式操作系统设计[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
4 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 张朝霞;基于AODV路由算法改进研究[D];湘潭大学;2010年
6 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
7 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
8 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
9 张磊;基于无线传感器网络的实验管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
10 刘兰涛;无线传感器网络中时间同步技术的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 覃伯平;周贤伟;杨军;;无线传感器网络中密钥管理方案的综合评估[J];传感技术学报;2006年03期
2 刘志宏;马建峰;黄启萍;;基于区域的无线传感器网络密钥管理[J];计算机学报;2006年09期
3 陈菲,宋志高,陈克非;无线传感器网络中对密钥管理评估指标研究[J];计算机仿真;2005年05期
4 张建民;李建;刘贤德;;无线传感器网络中基于区组设计的密钥预分配方案[J];计算机应用;2009年06期
5 于海霞;余梅生;;一种基于位置分区的无线传感器网络密钥管理方案[J];计算机应用与软件;2010年06期
6 李建中,李金宝,石胜飞;传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J];软件学报;2003年10期
7 苏忠;林闯;封富君;任丰原;;无线传感器网络密钥管理的方案和协议[J];软件学报;2007年05期
8 裴庆祺;沈玉龙;马建峰;;无线传感器网络安全技术综述[J];通信学报;2007年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王春艳;无线传感器网络随机密钥预分配方案研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 孙胜耀;基于区域划分的WSN多项式密钥管理研究[D];河南大学;2009年
3 章哲;用于查询驱动模式的无线传感器网络密钥管理协议研究[D];西北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋光明,葛运建;智能传感器网络研究与发展[J];传感技术学报;2003年02期
2 戴晓华;王智;蒋鹏;夏锋;孙优贤;;无线传感器网络智能信息处理研究[J];传感技术学报;2006年01期
3 赵志峰,郑少仁;Ad hoc网络体系结构研究[J];电信科学;2001年01期
4 刘丽萍;王智;孙优贤;;无线传感器网络部署及其覆盖问题研究[J];电子与信息学报;2006年09期
5 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期
6 张海波;陈涤;李骐;王玮;;无线传感器网络的最低能量保护分簇算法[J];计算机工程与应用;2006年35期
7 郎为民;杨宗凯;吴世忠;谭运猛;;一种基于无线传感器网络的密钥管理方案[J];计算机科学;2005年04期
8 林玲;黄迪明;;基于多项式的无线传感器网络的密钥管理[J];计算机时代;2007年04期
9 蔡晓;杨庚;王江涛;;一种基于位置信息的WSN随机密钥预分配方法[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2007年01期
10 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭英慧;刘云;程子栋;;基于移动节点的改进扩充口令协议[J];科技创新导报;2010年29期
2 魏红彬;张俨娜;;一种改进的无线传感器网络密钥管理算法[J];河南农业大学学报;2010年04期
3 郑燕飞;李晖;陈克非;;无线传感器网络的安全性研究进展[J];信息与控制;2006年02期
4 李琳;王汝传;姜波;黄海平;;无线传感器网络层簇式密钥管理方案的研究[J];电子与信息学报;2006年12期
5 杨金;肖德贵;罗娟;;无线传感器网络三密钥管理机制的研究[J];计算机工程与应用;2009年09期
6 谢妙;熊春荣;;无线传感器网络安全技术探析[J];现代计算机(专业版);2009年08期
7 李明;熊盛武;郑晓亮;;基于分簇的有效无线传感器网络密钥管理方案[J];电子设计工程;2011年10期
8 王睿;韩芳溪;张晓丽;;无线传感器网络密钥预分配与动态分配策略[J];计算机工程与应用;2006年03期
9 王袁希儿;武传坤;;一种基于单向函数的适用于传感器网络的密钥预分配方案[J];计算机应用研究;2008年07期
10 杨顺;李乔良;;分层无线传感器网络密钥管理研究[J];微计算机信息;2010年30期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙昭华;李景中;蒋贵全;张林;;基于无线传感器网络的普适计算研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
2 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
3 徐久强;卢锁;赵海;崔行兵;刘大鹏;;基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的研究[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
4 骆吉安;柴利;;无线传感器网络的滚动时域状态估计方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 马礼;唐长茂;;一种基于分簇的无线传感器网络数据存储管理系统[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
6 曹芳菲;何文麟;陈红;;无线传感器网络中基于预测的Top-k监测(英文)[A];第二十五届中国数据库学术会议论文集(一)[C];2008年
7 袁蕊;;基于矿井节能的无线传感器网络MAC协议的研究[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年
8 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 刘阳;杨晓春;王斌;于戈;李斌阳;;无线传感器网络中一种基于历史数据分组的感知查询技术[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
10 梁(韦华);于海斌;;无线传感器网络物理层协议的研究现状[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年
2 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年
3 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年
4 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年
5 本报记者 姚传富;科学准确地认识物联网[N];人民邮电;2009年
6 沈建苗 编译;理智部署无线传感网[N];计算机世界;2010年
7 卞 辑;无线传感器网络观测平台投入应用[N];中国气象报;2011年
8 ;无线传感器网络供电获新援[N];计算机世界;2004年
9 罗清岳;让无线传感器网络走入生活[N];电子资讯时报;2007年
10 记者 陆成钢 通讯员 尚晓天;以无线传感器网络打造智能化城市[N];嘉兴日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 代航阳;分布式无线传感器网络密钥管理研究[D];电子科技大学;2010年
2 毕嘉娜;无线传感器网络能量有效安全路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 朱政坚;无线传感器网络安全关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 姜宇;基于无线传感器网络的远程抄表关键技术研究[D];吉林大学;2011年
5 雷凤宇;无线传感器网络密钥管理研究[D];华中科技大学;2010年
6 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
7 马永波;无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究[D];吉林大学;2010年
8 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年
9 谷雨;无线传感器网络中目标覆盖的研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 李玉凯;无线传感器网络高能效可靠数据传输理论及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨顺;无线传感器网络密钥管理方案研究[D];湖南大学;2010年
2 于海霞;无线传感器网络密钥管理方案研究[D];燕山大学;2010年
3 马宝英;无线传感器网络密钥管理方案的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吕远方;无线传感器网络密钥管理机制研究[D];湖南大学;2010年
5 胡佳;分簇无线传感器网络中动态密钥管理方案的研究[D];东华大学;2011年
6 孔贝贝;无线传感器网络的密钥管理与安全路由技术研究[D];西南交通大学;2010年
7 赵平;无线传感器网络的密钥管理与安全路由技术的研究与分析[D];南京邮电大学;2012年
8 闫培玲;基于簇结构的WSN混合密钥管理方案的研究[D];河南大学;2010年
9 曾文谦;基于区域的无线传感器网络密钥管理方案研究[D];西北大学;2011年
10 蔡翔;无线传感器网络密钥管理与聚类研究[D];中国科学技术大学;2010年
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