15、动态传感器网络的安全重新加入方案

动态传感器网络的安全重新加入方案

在传感器网络中，密钥建立方案至关重要，它关乎着网络的安全性和稳定性。目前，大多数提出的密钥建立方案基于对称密码学，因其计算量低，适合传感器节点的资源限制。本文将深入探讨几种常见的密钥建立方案，分析其优缺点，并提出一种支持传感器节点重新加入的扩展密钥感染模型，以适应动态传感器网络的需求。

背景知识

在了解新的方案之前，我们先来回顾一些常见的密钥建立方案。

随机密钥预分配方案

随机密钥预分配方案是传感器网络中常用的密钥建立方法，它使用对称密码学，比非对称密码学更高效，适合传感器节点的约束。以下是几种具体的方案：
- EG 方案 ：由 L. Eschenauer 等人提出，每个节点从密钥池中随机选择子集密钥（密钥环），尝试找到具有共同共享密钥的邻居节点，若存在则建立安全连接。但每个节点需要预加载足够的密钥环大小。
- CPS 方案 ：基于 EG 方案扩展，包括 q - 复合密钥预分配和随机成对密钥两种技术。q - 复合方案要求任意两个节点至少共享 q 个共同密钥才能建立安全连接，增强了对小规模攻击的弹性；随机成对密钥方案中，每个节点从由 n - 1 个预生成的成对密钥组成的密钥池中随机选择子集密钥，并存储用于区分成对密钥的身份 m，通过密钥环找到共享共同成对密钥的邻居节点并建立安全连接，提供了更高的安全性。
- DDHV 方案 ：扩展了 Blom 的密钥管理方案，将 Blom 的单密钥空间扩展到 τ 个空间，提高了对节点捕获攻击的安全性。

这些方案虽然有一定的优势，但