【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前信息技術(shù)的前沿之一,其中傳感器網(wǎng)絡(luò)中的安全問題尤其引人關(guān)注。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展,其在軍事、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用前景也越來越廣闊,而由于無線傳感器設(shè)備有限的硬件資源限制使得傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)安全方案無法直接應(yīng)用以保證其通信的安全性。目前傳感器網(wǎng)絡(luò)中已存在一些密鑰管理的解決方案,但在多個(gè)傳感器之間動(dòng)態(tài)生成密鑰以保證群組通信安全的可用方案還處于研究階段。本文通過分析和利用現(xiàn)階段在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中所提出的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的密鑰協(xié)商協(xié)議,根據(jù)群組中密鑰協(xié)商的通信安全需求,設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)群組的安全密鑰生成協(xié)議。該協(xié)議利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同信道中互易的接收信號(hào)強(qiáng)度信息進(jìn)行秘密信息的提取,并以群組中某個(gè)特定節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的信息衡量為基準(zhǔn)生成群組密鑰。整個(gè)協(xié)議可以分為基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的密鑰生成部分以及基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)與其他群組節(jié)點(diǎn)之間的密鑰獲取部分。協(xié)議可以運(yùn)行在靜態(tài)的環(huán)境中,并且網(wǎng)絡(luò)中不需要額外的基礎(chǔ)設(shè)備。本文首先對(duì)協(xié)議的系統(tǒng)模型進(jìn)行了分析,然后詳細(xì)論述了協(xié)議的具體內(nèi)容。本文還分析了該協(xié)議的安全性,最后根據(jù)密鑰生成的步驟在現(xiàn)實(shí)的不同場(chǎng)景中測(cè)試了該協(xié)議的實(shí)際運(yùn)行情況,并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果中不同協(xié)議參數(shù)下密鑰的生成成功率以及通過隨機(jī)性測(cè)試工具測(cè)試生成密鑰的隨機(jī)性以驗(yàn)證其安全性。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is one of the frontiers of information technology, especially the security problem in WSN. With the continuous development of wireless sensor network technology, its application prospect in military, environment and other fields is more and more broad. However, due to the limited hardware resources of wireless sensor devices, the traditional wireless network security scheme can not be directly applied to ensure the security of its communication. At present, there are some solutions to key management in sensor networks, but the available schemes to dynamically generate keys between multiple sensors to ensure the security of group communication are still in the research stage. Based on the analysis and utilization of the key agreement protocol between node pairs in wireless sensor networks, according to the communication security requirements of key agreement in the group, A secure key generation protocol for wireless sensor network groups is designed. The protocol uses the received signal strength information in different channels to extract the secret information and generates the group key based on the measurement of the information between a particular node pair in the group. The whole protocol can be divided into two parts: the key generation part between the base node pairs and the key acquisition section between the base node and other group nodes. The protocol can run in a static environment and no additional infrastructure is required in the network. Firstly, the system model of the protocol is analyzed, and then the specific content of the protocol is discussed in detail. This paper also analyzes the security of the protocol, and finally tests the actual operation of the protocol in different scenarios according to the steps of key generation. The success rate of key generation under different protocol parameters is analyzed and the randomness of the generated key is tested by the randomness test tool to verify its security.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN918.4;TP212.9

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本文編號(hào)：2172629