10、覆盖无关族及其应用解析

覆盖无关族及其应用解析

1. 覆盖无关族相关背景与密钥预分配方案

在网络安全领域，覆盖无关族有着重要的应用。由于敌手能攻破的最大节点数不能过大，使得一些传统方案在诸如自组织网络和分布式传感器网络等注重鲁棒性的网络应用中不太实用。

为了解决这个问题，出现了许多基于覆盖无关族方法的扩展方案：
- Eschenauer - Gligor随机密钥预分配方案 ：每个节点从一个大的密钥池中接收一个随机的密钥子集。两个节点为了协商一个通信密钥，会在各自子集中找到一个共同密钥并将其作为共享密钥。不过，原始的Eschenauer - Gligor方案未考虑网络中被攻破节点的合谋攻击。之后，很多扩展方案被提出，例如Chan、Perrig和Song提出的方案，让任意两个节点有l个共同密钥，通过增加l的值可以提高网络对抗合谋攻击的弹性。
- Lee和Stinson的确定性密钥预分配方案 ：利用强正则图作为网络图，提出了两种方案。一种方案应用公共的单向函数来减少所需的密钥存储；另一种方案将Blom方案与强正则图相结合，在网络的连通性和弹性之间进行权衡。此外，Du、Deng、Han和Varsheney，以及Liu和Ning等人也开发了类似的方法。

2. 抗干扰系统

传统的抗干扰系统使用扩频技术来提高可用性，其工作原理如下：
1. 经典通信场景问题 ：在经典通信中，消息调制一个载波频率f，发送者和接收者都知道该频率，接收者可以接收消息。但如果f被公开，外部人员可以在相同频率上发送强噪声信号，从而完全干扰接收。
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