24、移动无线传感器网络与个人设备集合的安全方案解析

移动无线传感器网络与个人设备集合的安全方案解析

1. 移动无线传感器网络安全架构

在移动无线传感器网络中，数据的保密性、完整性和认证至关重要。为了实现这些目标，提出了一种安全架构，该架构具有以下特点：
- 密钥设置与集群建立 ：提供了算法，用于轻松设置移动传感器节点之间的成对秘密密钥，并为每个节点建立发送集群，从而实现消息的安全通信。
- 降低受损节点影响 ：该解决方案将受损节点的影响降至最低。即使部分传感器节点被攻破，也不会危及整个安全架构，仅将安全漏洞限制在受损节点的直接邻域。
- 轻量级解决方案 ：实现了该安全架构的原型，证明它是一种轻量级的解决方案，适用于自组织的移动无线传感器网络。

1.1 高效实现细节

为了高效实现Blundo等人提出的方案，结合了两个概念：
- 霍纳法则（Horner Rule） ：最小化乘法运算。对于高效实现，可以将节点ID缩小到特定范围，例如0 < ID < 216。使用霍纳法则进行计算时，只需要进行短ID和长字段元素之间的乘法运算，这比一般情况的模运算要快得多。霍纳法则公式如下：
[a_nID^n + a_{n - 1}ID^{n - 1} + \cdots + a_0 = (\cdots ((a_nID + a_{n - 1})ID + a_{n - 2})ID + \cdots) + a_0]
- 字段选择 ：字段F的选择决定了公共秘密评估的范围和速度。该方案可以使用任何字段实现