传感器网络密钥管理及路由协议研究

论文题目: 传感器网络密钥管理及路由协议研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 测试计量技术及仪器

作者: 黄启萍

导师: 周渭

关键词: 传感器网络,密钥管理,多跳路由,广播认证

文献来源: 西安电子科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到用户。传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，具有广阔的应用前景，已经引起学术界和工业界的高度重视。本文介绍了传感器网络的概念和特点，探讨了传感器网络的一些问题。在文章的第一部分，我们探讨了传感器网络的密钥管理。密钥分配是传感器网络中具有挑战性的安全问题之一。目前提出的方法是给每个节点分配多个密钥，如Eschenauer和Gligor提出的随机密钥预分配方案。本文在随机密钥预分配方案的基础上，提出了一种利用已知区域信息的改进方法。与随机密钥预分配方案相比，其性能较好。传感器网络节点在能量、存储空间和计算能力方面都受到严格限制，要延长节点的生存时间，就必须设计出高效的路由协议。在文章的第二部分，我们首先描述了现存的传感器网络路由协议，提出基于星树结构的分层多路径路由协议(LAMP)，用Matlab进行了仿真，并把它的性能与其它分簇路由协议(LEACH)作了比较。结果表明，此协议减少了节点的能量消耗，延长了整个网络的寿命；而且可以很容易地形成互不相交的多路径路由，提高了网络的容错能力和抗攻击能力。本文最后提出采用双Hash函数链来进行安全的广播消息的认证。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 传感器网络概念

1.2 传感器网络体系结构

1.3 传感器网络特点

1.4 传感器网络的研究进展

1.5 本论文的研究成果与内容安排

1.6 小结

第二章基于区域的传感器网络密钥管理

2.1 传感器网络密钥管理

2.2 随机密钥预分配方案

2.3 基于区域的随机密钥预分配方案(AR-KPS)

2.3.1 AR-KPS的基本思想

2.3.2 第一阶段(密钥预分配阶段)

2.3.3 第二阶段(共享密钥发现阶段)

2.3.4 第三阶段(路径密钥建立阶段)

2.3.5 网络更新与扩展

2.4 小结

第三章星树结构的分层多路径路由协议(LAMP)

3.1 传感器网络路由协议

3.2 传感器网络模型和无线通信模型

3.3 LAMP协议

3.3.1 星树结构分簇路由策略

3.3.2 分层的多路径路由

3.3.3 广播消息认证

3.3.3.1 路由协议安全性

3.3.3.2 LAMP协议中广播消息的认证

3.4 小结

第四章 LAMP协议模拟

4.1 模拟环境

4.2 模拟过程和结果

4.2.1 星树结构

4.2.2 协议功耗分析

4.3 小结

第五章传感器网络的研究方向

5.1 传感器网络协议

5.2 传感器网络安全

5.3 小结

第六章结论

致谢

参考文献

在读期间研究成果

发布时间: 2007-10-12

参考文献

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传感器网络密钥管理及路由协议研究

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