基于AD HOC网络分簇分级结构的密钥管理机制的研究

论文摘要

Ad hoc网络区别于以往的移动通信网络，无需任何基础设施即可应用于各种各样需要紧急组网的场合，实现了随时随地的通信。在这种特殊的环境中，它的安全性也越来越受人关注。本文首先对Ad hoc网络的相关内容做了陈述，接着对组密钥管理基本知识做了介绍，进而综合了现阶段和移动自组网络相关的组密钥管理的研究成果。在此基础上，结合Ad hoc网络分簇分级结构的应用，从优化组密钥更新所需要的通信代价角度出发，对该网络的安全之密钥管理机制进行了研究。采用与网络拓扑相一致的密钥拓扑，提出了三级密钥管理框架，同时指出了应用于该框架的四种可能的密钥管理策略：完全集中式，完全分布式，两级分布式一级集中式和两级集中式一级分布式。其中，着重讨论了后两种方式在网络动态情况下，节点加入、离开和移动引起的组密钥变化需要的通信代价，以及分析了影响通信代价的相关因素，充分结合了该网络能量有限的特点。在相同条件下，仿真结果显示了相对于两级密钥管理框架，本文提出的三级密钥管理框架能够较好的平衡动态网络情况下引起的组密钥变化所需要的通信代价，同时也为将来该密钥管理框架可以获得较好的通信代价提供了参考的改善因素。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 移动AD HOC网络技术发展现状
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的主要贡献
• 1.5 本文的章节安排
• 第二章 移动AD HOC网络
• 2.1 综述
• 2.2 AD HOC网络的起源和定义
• 2.3 AD HOC网络的特点
• 2.4 AD HOC网络的应用
• 2.5 AD HOC网络的体系结构
• 2.6 AD HOC网络骨干网构建算法
• 2.7 AD HOC网络安全研究方向及本章小结
• 第三章 密钥管理简介
• 3.1 综述
• 3.2 密钥管理
• 3.3 组密钥协商
• 3.4 当前流行的组密钥管理方式简介
• 3.5 移动自组网中的密钥管理
• 3.6 本章内容小结
• 第四章 移动AD HOC网络三级密钥管理机制
• 4.1 引言
• 4.1.1 Ad Hoc网络安全之密钥管理领域的研究现状
• 4.2 研究中用到的密钥管理方面的研究成果
• 4.2.1 分布式密钥管理（TGDH）[17]
• 4.2.2 集中式密钥管理（OFT）[18]
• 4.2.3 两级密钥管理机制[19]
• 4.3 三级密钥管理机制概述
• 4.4 三级密钥管理拓扑结构
• 4.5 密钥管理框架分析
• 4.5.1 完全集中式
• 4.5.2 完全分布式
• 4.5.3 两级集中式一级分布式
• 4.5.4 两级分布式一级集中式
• 4.6 仿真方案设计和结果分析
• 4.6.1 Ad Hoc网络两级与三级密钥管理机制的性能比较
• 4.6.2 二级核心网关节点的分配对通信量的影响
• 4.6.3 适合于Ad Hoc网络三级密钥管理机制的两种密钥管理框架的应用趋势
• 4.7 本章内容小结
• 第五章 密钥树优化算法
• 5.1 引言
• 5.2 密钥树相关
• 5.3 算法设计
• 5.3.1 优化算法的具体描述
• 5.3.2 算法流程
• 5.4 仿真设计和结果分析
• 5.4.1 仿真设计
• 5.4.2 仿真实现流程
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文