一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法，屬于信息安全【技術領域】。本發(fā)明首先采用混合對稱BIBD的方法為每個節(jié)點分配若干隨機數(shù)，然后用具有輪換對稱性質的三元多項式產生兩節(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】一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法，屬于信息安全【技術領域】。
【背景技術】
[0002]無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)集微電技術、傳感器技術、通信技術于一體，可廣泛應用于教育、軍事、醫(yī)療、交通等諸多領域，擁有巨大的應用潛力和商業(yè)價值，引起了國內外廣泛的關注和研究。
[0003]無線傳感器網絡的安全問題來源于:無線通信的特性，傳感器節(jié)點的資源嚴格受限，傳感器網絡分布區(qū)域廣及密集，缺少固定的網絡基礎設施，配置前無法獲知網絡的拓撲結構，部署區(qū)域的開放性。特別是當無線傳感器網絡部署在無人看護或容易受損的環(huán)境時，保證無線傳感器網絡的安全性更是應優(yōu)先考慮的問題。以提供安全、可靠的保密通信為目標的密鑰管理是無線傳感器網絡安全研究最為重要、最為基本的內容，有效的密鑰管理機制也是其它安全機制，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。相對于傳統(tǒng)網絡，無線傳感器網絡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、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用于無線傳感器網絡。為滿足無線傳感器網絡數(shù)據(jù)的安全需求，需要設計出更適用于無線傳感器網絡的密鑰管理方案。

【發(fā)明內容】

[0004]發(fā)明目的:為了提高WSN中節(jié)點之間的網絡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絡的密鑰預分配方法。本發(fā)明采用混合對稱BIBD的方法為每個節(jié)點分配若干隨機數(shù)，再將節(jié)點之間共同的隨機數(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]技術方案:一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法，將三元多項式和組合數(shù)學的知識應用到了無線傳感器網絡，將混合對稱BIBD與輪換對稱的三元多項式結合在一起，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)密鑰預分配，其包括:
[0007]1-1)參數(shù)生成
[0008]基站隨機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
數(shù)
【權利要求】
1.一種無線傳感器網絡密鑰預分配方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)密鑰預分配，其包括: 1-1)參數(shù)生成 基站隨機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