一种无线传感器网络密钥预分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感器网络密钥预分配方法，属于信息安全【技术领域】。本发明首先采用混合对称BIBD的方法为每个节点分配若干随机数，然后用具有轮换对称性质的三元多项式产生两节点间的对密钥。由于混合对称BIBD能够保证任意两个节点都有至少一个共同的随机数以建立对密钥，所以本发明的连通度为1，极大地提高了共享密钥概率。此外本发明只涉及多项式运算，计算简单。本发明适用于对连通度要求较高而节点计算能力有限的场景。
【专利说明】一种无线传感器网络密钥预分配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线传感器网络密钥预分配方法，属于信息安全【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)集微电技术、传感器技术、通信技术于一体，可广泛应用于教育、军事、医疗、交通等诸多领域，拥有巨大的应用潜力和商业价值，引起了国内外广泛的关注和研究。
[0003]无线传感器网络的安全问题来源于:无线通信的特性，传感器节点的资源严格受限，传感器网络分布区域广及密集，缺少固定的网络基础设施，配置前无法获知网络的拓扑结构，部署区域的开放性。特别是当无线传感器网络部署在无人看护或容易受损的环境时，保证无线传感器网络的安全性更是应优先考虑的问题。以提供安全、可靠的保密通信为目标的密钥管理是无线传感器网络安全研究最为重要、最为基本的内容，有效的密钥管理机制也是其它安全机制，如安全路由、安全定位、安全数据融合及针对特定攻击的解决方案等的基础。相对于传统网络，无线传感器网络更易受到包括被动窃听、数据篡改和重发、伪造身份、拒绝服务、节点俘获等安全威胁和攻击，使得这些研究成果一般不能直接应用于无线传感器网络。为满足无线传感器网络数据的安全需求，需要设计出更适用于无线传感器网络的密钥管理方案。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了提高WSN中节点之间的网络连通度同时降低计算量，本发明提出了一种无线传感器网络的密钥预分配方法。本发明采用混合对称BIBD的方法为每个节点分配若干随机数，再将节点之间共同的随机数带入轮换对称的三元多项式中，计算得出两节点之间的对密钥。本发明在提高了共享密钥概率的同时，也降低了计算开销。
[0005]技术方案:一种无线传感器网络密钥预分配方法，将三元多项式和组合数学的知识应用到了无线传感器网络，将混合对称BIBD与轮换对称的三元多项式结合在一起，来给节点分配密钥的方法。其特殊之处在于:该方法包括以下步骤:
[0006]I)密钥预分配，其包括:
[0007]1-1)参数生成
[0008]基站随机生成一个轮换对称三元多项式f (X，y, z), f (X，y, Z)满足f (x, y, z)=f (y, ζ, χ) = f(z, χ, y),将此多项式分配给每个节点。然后基站生成η2+η+1个随机
数
【权利要求】
1.一种无线传感器网络密钥预分配方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)密钥预分配，其包括: 1-1)参数生成 基站随机生成一个轮换对称三元多项式分配给每个节点；然后基站生成n2+n+l个随机数
【文档编号】H04W12/04GK103929298SQ201410169717
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】秦中元, 王玉莹, 黄杰 申请人:东南大学