基于特征向量的非隨機WSN密鑰預(yù)分配方法
發(fā)布時間:2021-07-12 05:25
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)密鑰預(yù)分配過程中存在的門限共謀及概率連通問題,提出了一種非隨機的(即確定的)基于矩陣特征向量的EBSC方案,利用一個生成矩陣A,根據(jù)申請節(jié)點的不同類型,可動態(tài)生成2N個相異的秘密矩陣.不同于其他基于概率的隨機密鑰預(yù)分配方案,EBSC方案解決了經(jīng)典BLOM方案存在的門限共謀問題,也解決了隨機方案(稱之為:RDMS方案)中存在的概率連通問題,可以實現(xiàn)WSN網(wǎng)絡(luò)的全連通(即:網(wǎng)絡(luò)中任意兩個節(jié)點可直接通信).不僅如此,EBSC方案利用特征值和特征向量的性質(zhì),在節(jié)點申請時采用單次身份認(rèn)證,大大提高的網(wǎng)絡(luò)的安全性能.通過比較分析表明,新方案在節(jié)點存儲量、運算量和網(wǎng)絡(luò)通信能量消耗方面均有優(yōu)勢.特別地,在網(wǎng)絡(luò)后續(xù)更新較大的情況下,新方案通過簡單的賦值操作,以輕量級的通信消耗,便可實現(xiàn)規(guī)模為N的全網(wǎng)更新,避免了復(fù)雜的矩陣擴容運算,更適合能量受限的WSN網(wǎng)絡(luò).
【文章來源】:微電子學(xué)與計算機. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
1 引言
2 研究現(xiàn)狀
3 算法介紹
3.1 密鑰分配過程
3.1.1 系統(tǒng)初始化階段
3.1.2 節(jié)點賦值及申請通信階段
3.1.3 BS驗證及接受申請階段
3.1.4 節(jié)點產(chǎn)生共同密鑰階段
3.2 網(wǎng)絡(luò)更新過程
3.2.1 賦值階段
3.2.2 擴充階段
3.2.3 秘密矩陣生成階段
3.2.4 假冒節(jié)點排查階段
4 性能分析
4.1 正確性
4.2 EBSC方案優(yōu)點
4.2.1 無門限值約束
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)強連通
4.2.3 網(wǎng)絡(luò)擴容性強
4.2.4 算法效率較高
4.2.5 網(wǎng)絡(luò)安全性能提升
4.3 性能比較
5 結(jié)束語
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊邏輯的WSNs能量高效分簇路由算法[J]. 蔣華,王瑤,王慧嬌,王鑫. 微電子學(xué)與計算機. 2020(07)
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多空間密鑰預(yù)分配方案[J]. 王楊子,管有慶. 電信快報. 2019(04)
[3]基于格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰協(xié)商協(xié)議[J]. 王淑華,陳振龍. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2019(02)
[4]基于動態(tài)子密鑰的WSN混沌分組加密方案[J]. 王亞華,凌玉華,廖力清,孫克輝,劉文浩. 通信學(xué)報. 2017(12)
[5]Cryptanalysis of an asymmetric cipher protocol using a matrix decomposition problem[J]. Jinhui LIU,Huanguo ZHANG,Jianwei JIA,Houzhen WANG,Shaowu MAO,Wanqing WU. Science China(Information Sciences). 2016(05)
[6]傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于三元多項式的密鑰管理方案[J]. 關(guān)志濤,徐月,伍軍. 通信學(xué)報. 2013(12)
[7]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混合混沌新分組加密算法[J]. 佟曉筠,左科,王翥. 物理學(xué)報. 2012(03)
[8]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J]. 任豐原,黃海寧,林闖. 軟件學(xué)報. 2003(07)
本文編號:3279297
【文章來源】:微電子學(xué)與計算機. 2020,37(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【文章目錄】:
1 引言
2 研究現(xiàn)狀
3 算法介紹
3.1 密鑰分配過程
3.1.1 系統(tǒng)初始化階段
3.1.2 節(jié)點賦值及申請通信階段
3.1.3 BS驗證及接受申請階段
3.1.4 節(jié)點產(chǎn)生共同密鑰階段
3.2 網(wǎng)絡(luò)更新過程
3.2.1 賦值階段
3.2.2 擴充階段
3.2.3 秘密矩陣生成階段
3.2.4 假冒節(jié)點排查階段
4 性能分析
4.1 正確性
4.2 EBSC方案優(yōu)點
4.2.1 無門限值約束
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)強連通
4.2.3 網(wǎng)絡(luò)擴容性強
4.2.4 算法效率較高
4.2.5 網(wǎng)絡(luò)安全性能提升
4.3 性能比較
5 結(jié)束語
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊邏輯的WSNs能量高效分簇路由算法[J]. 蔣華,王瑤,王慧嬌,王鑫. 微電子學(xué)與計算機. 2020(07)
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多空間密鑰預(yù)分配方案[J]. 王楊子,管有慶. 電信快報. 2019(04)
[3]基于格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰協(xié)商協(xié)議[J]. 王淑華,陳振龍. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2019(02)
[4]基于動態(tài)子密鑰的WSN混沌分組加密方案[J]. 王亞華,凌玉華,廖力清,孫克輝,劉文浩. 通信學(xué)報. 2017(12)
[5]Cryptanalysis of an asymmetric cipher protocol using a matrix decomposition problem[J]. Jinhui LIU,Huanguo ZHANG,Jianwei JIA,Houzhen WANG,Shaowu MAO,Wanqing WU. Science China(Information Sciences). 2016(05)
[6]傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于三元多項式的密鑰管理方案[J]. 關(guān)志濤,徐月,伍軍. 通信學(xué)報. 2013(12)
[7]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混合混沌新分組加密算法[J]. 佟曉筠,左科,王翥. 物理學(xué)報. 2012(03)
[8]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J]. 任豐原,黃海寧,林闖. 軟件學(xué)報. 2003(07)
本文編號:3279297
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