【摘 要】
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随着无线传感器网络的广泛应用，尤其是在涉及军事、安防、个人隐私等领域的应用中，网络安全受到越来越多的关注。无线传感器网络分布自组织、节点资源受限等固有属性使得传统网
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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随着无线传感器网络的广泛应用，尤其是在涉及军事、安防、个人隐私等领域的应用中，网络安全受到越来越多的关注。无线传感器网络分布自组织、节点资源受限等固有属性使得传统网络中常用的安全技术难以直接应用。以此为背景，本文主要针对无线传感器网络的信任机制、节点认证、群组密钥管理、节点间密钥管理等安全关键技术进行了深入的研究。
本文的研究内容与创新点主要体现在以下几个方面:
1、在无线传感器网络中，节点可信度常受节点性能和环境的影响而呈现反复性变化，针对现有信任模型对这种情况的动态适应性不足，提出了基于混合高斯分布的传感器网络主观信任模型MGSRM。该模型通过建立多个高斯分布函数对应被评价节点的多个可信度“状态”，提高了动态适应能力。
2、针对现有基于非对称密钥的认证方案对节点计算能力要求高，而基于对称密钥的认证方案安全性差的问题，提出了一种基于椭圆曲线的适用于分簇传感器网络的节点身份认证机制。该机制根据计算复杂度的大小将不同算法放在不同性能的节点上执行，有效克服了基于非对称密钥的认证方案计算量大、基于对称密钥的认证方案安全性差的缺陷，实现了两类方案优势的结合。
3、针对现有群组密钥管理机制难以在资源受限的传感器节点上实现的问题，设计了一种改进哈希链算法，并基于该算法提出了新的无线传感器网络群组密钥管理方案IHash-Key。IHash-Key将群组密钥信息隐藏在改进哈希链中进行分发，用于群组密钥更新。相比现有方案，IHash-Key虽然前向安全性较弱但在抗捕获性能、自认证性能、密钥存储开销、通信开销等方面具有明显优势。
4、针对目前在无线传感器网络中应用广泛的随机密钥预分配方案存在连通率和安全性互相矛盾的缺陷，对随机密钥预分配方案进行改进，提出了一种增强型密钥管理方案。该方案可以通过通信节点双方的共同邻居节点间接生成会话密钥，在不降低安全性的前提下，用较少的通信代价换取了相邻节点连通率的提高。
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