混合密钥管理的传感器网络聚类算法设计实现.pdfVIP

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用 ◎博士论坛◎ 混合密钥管理的传感器网络聚类算法设计实现 盖玲兴，李志刚，周兴社 GAILing-xing，LIZhi-gang，ZHOU Xing—she 西北：talk大学 计算机学院，西安 710072 ComputerInstitute，Northwestern PolytechnicalUniversity，Xi’an 710072，China E—mail：gailx@163．com GAILing-xing，LIZhi-gang，ZHOU Xing-she．Design and implementation ofclustering algorithm for wirelesssensornet— worksusinghybridkeymanagement．ComputerEngineeringandApplications，2007，43(24)：1-3． Abstract：Inwirelesssensornetworks，itisnecessary to encryptmessagesusing key managementschemeto achieve communica— tionsecurity．ThecurrentkeymanagementschemescannotoptimizethewholeperformanceofWSNs(WirelessSensorNetworks)，SO wepropose an hybrid key managementschemewhich usesan clustering algorithm based on Connected DominatingSettoachieve centrickey managementinter-clusterand distributed key managementintra-cluster．The resultsofexperimentsverify theeffective— nessofproposed algorithms． Keywords：WirelessSensorNetworks(WSNs)；hybridkeymanagement；networksecurity；clusteringalgorithm 摘 要：密钥管理是解决传感器网络安全的关键技术。现有的密钥管理机制，不能很好地优化系统的整体性能，基于连通支配集对 传感器网络进行聚类，在簇内实现集中式密钥管理，簇间通过通信主干实现分布式密钥管理，从而构建安全的传感器网络。实验表 明，通过混合式的密钥管理，可以有效延长网络生命期。 关键词 ：无线传感器网络；混合式密钥管理；网络安全；聚类算法 文章编号：1002—8331(2007)24—0001—03 文献标识码：A 中图分类号：TP393 l 引言 但 目前针对传感器网络提出的密钥分配方案 ，不能很好地 微电子、无线通信和MEMS等技术的飞速发展 ，使得设计 解决网络安全性、连通性及优化通信等 目标的权衡 ，不能优化 和开发低成本 、低功耗、体积小，具有感知、处理和无线通信于 系统的整体性能。为了进一步提高网络安全性和连通性 ，可利 一 体的微型传感器成为可能。众多微型化传感器节点，相互通 用预分配密钥的动态分配密钥建立一棵密钥管理树 ，并在该结 信、相互协作，共同完成特定的应用任务，从而形成无线传感器 构下实现集中式和分布式密钥管理的结合 ，构造安全可靠的传 网络 (WirelessSensorNetwork)…。 感器网络 。 传感器网络处于真实的物理世界，缺乏专门的服务与维 与文献 4【】不同，本文利用连通支配集对传感器网络进行聚 护 ，可能会遇到窃听、消息修改、消息注入、路由欺骗、拒绝服 类，在簇内实现集中式密钥管理，簇问通过通信主干实现分布 务、恶意代码等安全威胁。在诸多安全机制中，密钥管理是解决 式密钥管理，以达到构建安全的传感器网络的目的。本文首先 传感器网络安全问题的关键技术之一。密钥管理最核心的问题 对算法依据的假设进行描述