【摘 要】
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无线传感器网络(WSN)在军事、环境监测、智能家居、医疗护理、智能交通、物流、抗震救灾、煤矿安全监测等方面都显示出了巨大的潜在应用价值。随着无线传感器网络发展和研究
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无线传感器网络(WSN)在军事、环境监测、智能家居、医疗护理、智能交通、物流、抗震救灾、煤矿安全监测等方面都显示出了巨大的潜在应用价值。随着无线传感器网络发展和研究的不断深入,无线传感器网络的安全问题显得日益突出,因此对无线传感器网络安全问题的研究具有重要的意义。本文首先对无线传感器网络进行简要介绍,阐述了其安全需求；然后从网络协议的各个层次对无线传感器网络的所面临的安全威胁进行了详细的分析,总结出无线传感器网络安全最基本的技术和机制是：加密技术、密钥管理和认证技术。接着研究了无线传感网络现有的加密技术,提出将南京大学自主知识专利的混沌伪随机序列(CPRS)数据加密技术应用于无线传感网络,并通过性能的分析比较得出CPRS算法适合应用于无线传感器网络；讨论了无线传感网络密钥管理方案的性能评价指标,对现有的密钥管理方案进行分类和比较,对比总结现有各经典的密钥管理方案的优缺点,指出了还有待解决的问题并给出今后的研究方向。最后设计并搭建了一个无线传感器网络——ZigBee网络,对基于无线传感器网络的保密通话系统的安全进行设计,把混沌伪随机序列(CPRS)数据加密技术应用其中,并设计了一个基于混沌伪随机序列的改进SPINS密钥管理方案,理论分析表明,此方案能够很好的适应系统的应用需求。本论文中的ZigBee网络从设计开始就考虑了安全问题,适合应用于有安全需求的无线传感器网络的场景,有一定的市场前景。
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