【摘 要】
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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是微电子和微系统(MEMS)、无线通信和信号处理技术高速发展的产物[1],由数量众多而且体积微小的传感器节点组成,是物联网的神
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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是微电子和微系统(MEMS)、无线通信和信号处理技术高速发展的产物[1],由数量众多而且体积微小的传感器节点组成,是物联网的神经末梢,在军工、环境保护和安全等领域都发挥着举足轻重的作用。WSN通过无线的方式通信,并且经常被暴置于没有人监守的环境中[2],物理安全和信息安全随时都面临着威胁。因此,WSN的安全性是其得到进一步应用的关键因素。基于对称加密方法的WSN密钥管理协议存在如下不足之处:安全度不高、无法实现节点间认证。针对这种情况,本文利用椭圆曲线加密体制和WSN的“分簇”结构提出了一种WSN密钥管理方案CECCKM。在分簇时,本文对DECA算法进行了改进,使得簇头节点的负载得到一定的平衡。为了节省WSN的能量,本文对ECC中的点乘运算也做了改进,缩短了运算时间。最后利用TinyOS系统中的TinyECC程序包对提出的方案做了仿真分析。经过与传统经典方案及相近方案相比,本文提出的方案具有良好的向前安全性、向后安全性及较好的防篡改能力,并支持动态的WSN结构。本文的工作主要包括两部分:优化ECC算法中的关键子运算,提高其加密速度;基于分簇思想,使用ECC加密体制,提出一套在WSN中可行的密钥管理方案。
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