71、基于KCT的簇状无线传感器网络组密钥管理方案

基于KCT的簇状无线传感器网络组密钥管理方案

1. 簇状无线传感器网络架构

在簇状无线传感器网络中，普通传感器节点被分组形成簇，簇的形成可以基于多种标准。每个簇由一个簇头（CH）控制，CH能够向其簇内的所有传感器节点（即簇成员，CM）广播消息。假设CM和CH是静止的，并且它们的通信范围是已知的，每个CH可以直接（单跳）或间接（多跳）到达其簇内的CM。

CM主要执行三种功能：感知、计算和通信。感知组件负责检测环境以跟踪目标或事件，收集的数据经过简单处理后传输给CH。如果CM与CH的距离超过一跳，其传输的数据将由其他CM进行中继，因此CM仅使用短距离无线电通信。CH则聚合来自不同传感器节点的数据，并通过长距离无线电通信将其传输到汇聚节点。

不同类型节点的能力有所不同：
|节点类型|特点|
| ---- | ---- |
|汇聚节点|资源丰富，位于离检测区域较远的位置，被认为是安全的|
|簇头（CH）|具有适度的能力，有足够的能量与汇聚节点通信，并执行所需的密钥管理功能|
|簇成员（CM）|资源受限|

2. 威胁模型

攻击者的目标是通过捕获和破坏一些网络节点来操纵系统。对于CM，不做信任假设，这意味着被捕获的传感器节点的内存可以被读取、篡改或擦除，攻击者可以知道被破坏传感器节点的密钥。CH也并非防篡改的，同样可能被攻击者破坏，但破坏CH比破坏CM更困难。CH被破坏的后果包括密钥被揭露、计算和通信能力受到物理损坏以及被攻击者控制操作，因此CH被破坏的后果比CM更严重。

3. 组密钥管理方案

该方案旨在增强网络在节点被捕获情况下的生存能力，假设汇聚节点是