论文摘要
传感器网络的生存周期取决于传感器节点所存储的电源。电源消耗主要包括感知、通讯、数据处理三个部分,数据通讯包括转发和接收消息。在随机密钥预分配方案中,密钥被随机地从密钥池中选择,预先装配到每个传感器结点的内存。在传感器节点分布完成后,通过在拥有相同密钥的节点之间建立路径,得到了一张无线传感器网络的密钥图。为了达到节约结点有限电源的目的,信息在任意两个结点之间传递的平均路径距离,是衡量传感器网络性能的一个很重要的标准。因此,本文首先提出密钥图的平均距离作为判断密钥预分配方案性能的一个标准。平均路径距离,是基于所有节点之间的总距离推算得出来的。评判标准是:平均路径距离值越小,密钥方案越好。这是因为较小的平均路径距离意味着较低的能源消耗。本文比较了基本的随机密钥分配方案、q-密钥方案、随机对密钥方案、邻近对密钥方案。实验显示,邻近对密钥方案在平均路径距离上表现好,而随机密钥分配方案最差,随机密钥分配方案略强于q-密钥方案。实验同时显示,伴随着结点的度增加,跳数减少,因此平均路径距离减少。其他对平均路径距离有影响的因素包括:密钥环的大小、节点通讯半径、分布模式、网络规模(指结点密度)。通过实验观察到,随机密钥分配方案在结点与通讯范围内的邻居结点没有产生共享密钥时,平均路径比较长;而当结点的密钥环大小增加时,相应地平均路径距离迅速减小。基于上述考虑,本文提出一种新的随机密钥分配增强方案:每个结点都分配一个特别的密钥,它们在密钥路径建立过程中使用,以达到缩减平均路径距离长度的作用。模拟实验表明,本文提出的增强方案相对于随机密钥分配方案来说,性能有显著的提高。
论文目录
Abstract摘要AcknowledgementTable of ContentsList of FiguresList of TablesChapter 1:Introduction1.1 Introduction1.2 Effect of Reducing the Average Distance1.3 Problem Statement1.4 Contribution of this Thesis1.5 Components of a Sensor Node1.6 Wireless Sensor Network Models1.6.1 Hierarchical Model1.6.2 Distributed Model1.7 Ap plication of Wireless Sensor Nodes1.8 OutlineChapter 2:Communication and Security Challenges in WSN2.1 Introduction2.2 Communication in WSN2.3 Importance of Multi-hop Communication in WSN2.4 Security Requirements2.5 Security Challenges2.6 Attacks on WSN2.6.1 Classification of Attacks2.6.2 Specific Attacks2.7 Effects of the Attacks on WSN2.8 Measures to Mitigate the Attacks2.9 Security Design Considerations2.10 ConclusionChapter 3:Key Distribution in WSN3.1 Introduction3.2 Sensor Networks based on Random Key Distribution Mechanisms3.2.1 Basic Probabilistic3.2.2 Q-Composite Scheme3.2.3 Random Pair-Wise Scheme3.2.4 Closest Pair-Wise Scheme3.3 Constraints in Designing a Key Distribution Scheme3.4 Key Distribution Phases in Random Key Predistribution Schemes3.5 Sensor Network Connectivity with Random-graph Theory3.6 ConclusionChapter 4:Comparison of the Random Key Predistribution Schemes based on AverageDistance4.1 Overview4.2 Evaluation Metrics for the Comparison4.3 Calculating the Average Distance4.4 Advantage of Average Distance in Key Predistribution Schemes4.5 Simulation4.5.1 Analysis4.6 ConclusionChapter 5:A New Scheme Based on Enhancing the Random Pair-wise KeyPredistribution Scheme5.1 Introduction5.2 Key Initialization5.3 Shared Key Discovery5.4 Path Key Establishment5.5 Path Key Establishment Using the Unique Key5.6 Simulation with Enhancements5.7 Analysis5.8 Communication Overhead5.9 Resistance to Node Capture5.10 Scalability5.11 ConclusionREFERENCEAPPENDIX
相关论文文献
- [1].供应链网络知识流动的激励机制研究[J]. 中国商贸 2014(23)
- [2].路径距离义介词“离”的空间图式系统研究[J]. 海外英语 2018(02)
- [3].基于电气连通性分析的复杂配电网可靠性评估算法[J]. 科学技术与工程 2014(18)
- [4].配送中心订单分批与拣货路径研究[J]. 物流技术 2014(13)
- [5].基于树状结构的语义相似度算法改进[J]. 现代计算机(专业版) 2015(17)
- [6].Design Initiatives构想锦州新区医疗中心的设计方案[J]. 华中建筑 2015(11)
- [7].社会网络中的知识扩散路径优化设计[J]. 情报科学 2014(07)
- [8].竞争环境中的截流选址与设计问题[J]. 工业工程与管理 2010(03)
- [9].新品速递[J]. 家庭科技 2011(11)
- [10].机场应急车辆救援最优路径研究[J]. 计算机仿真 2019(03)
- [11].路径指数法在白纹伊蚊幼虫应急监测中的应用研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志 2018(05)
- [12].基于重大事故应急救援的最佳路径选择算法[J]. 赤峰学院学报(自然科学版) 2013(11)
- [13].基于概率选择的双向物流路径问题的研究[J]. 物流工程与管理 2016(04)
- [14].多条件约束应急疏散路径分析的几何代数方法[J]. 地理与地理信息科学 2012(05)
- [15].数据结构课程设计实例探讨之校园导航设计[J]. 科技资讯 2009(28)
标签:密钥预分配论文; 无线传感器网络论文; 平均路径距离论文; 分享密钥论文;
Comparison of Random Key Predistribution Schemes in Wireless Sensor Networks Based on Average Distance
下载Doc文档