88、利用MDS码实现无线传感器网络密钥建立

利用MDS码实现无线传感器网络密钥建立

1. 引言

无线传感器网络（WSNs）因在环境传感、战场传感和危险泄漏检测等广泛应用领域的潜力，吸引了研究界的极大关注。然而，由于传感器可能部署在不利区域，其安全问题至关重要。当传感器被攻破或捕获时，传感器上的信息会泄露给对手，其操作也可能受对手控制。

为确保传感器之间的通信安全，需要唯一的密钥。由于公钥/私钥（非对称）密钥消耗大量系统资源，因此无线传感器网络中更倾向于使用秘密（对称）密钥技术。但由于传感器数量众多且板载内存有限，为每个可能的通信链路分配秘密密钥并非易事。为此，提出了密钥预分配技术，允许传感器从大密钥池中随机选择相对较少的密钥，相邻节点再尝试找到共享的公共密钥。

然而，由于密钥预分配过程中密钥选择的随机性，一些通信链路的相邻节点之间没有共享的公共密钥。在这种情况下，可使用多跳安全路径来传递秘密链路密钥，但该方案存在安全问题，若路径上的任何节点被攻破或捕获，秘密链路密钥可能会泄露，对手还可能修改或丢弃传输的信息。

为解决这一问题，我们使用强大的最大距离可分（MDS）码开发了增量冗余传输（IRT）方案，为信息传递提供保护。

2. 相关工作

• 随机密钥建立技术 ：为无线传感器网络提出了随机密钥建立技术，每个传感器预加载从大密钥池中随机选择的多个密钥。部署后，若相邻节点共享公共密钥，可建立安全通信；否则，需通过多跳安全路径交换秘密密钥。
• q - 复合随机密钥建立技术 ：将随机密钥建立技术扩展为q - 复合随机密钥建立技术，要求相邻节点共享q（q ≥ 2）个公共