45、节点捕获攻击：GACR算法解析与性能评估

节点捕获攻击：GACR算法解析与性能评估

在无线传感器网络中，节点捕获攻击是一种严重的安全威胁。攻击者通过捕获网络中的节点，获取加密密钥，从而破坏网络的安全性。本文将详细介绍一种名为GACR（Greedy Attacking node capture attack AlgoRithm）的算法，该算法旨在以最小的资源消耗实现对网络的攻击。

1. 预备知识

在深入了解GACR算法之前，我们需要先了解一些相关的预备知识。
- 网络模型 ：网络由一组无线传感器节点N组成，网络拓扑用有向网络图G = (N, L)表示。其中，L表示一跳邻居的集合。当且仅当两个节点i和j共享至少一个公共密钥（即Ki ∩ Kj ≠ Ø），且它们在彼此的传输范围内时，它们才能安全通信。
- 密钥分配模型 ：采用密钥预分配模型，每个节点i被分配密钥池K的一个子集Ki和相应的标签子集Li。节点i和j之间的共享密钥可以表示为Ki,j = Ki ∩ Kj。只有当Ki,j ≠ Ø且它们在彼此的通信范围内时，i和j才能相互通信。通信时，i和j使用Ki,j的整个集合来加密它们之间传输的消息。
- 路由模型 ：将源节点集和目的节点集分别表示为S和D，它们是N的子集（S ⊆ N，D ⊆ N）。根据路由协议，建立从源节点到目的节点的路由，路由集表示为R = {rs,d | s ∈ S, d ∈ D}。路由协议分为三种：单路径路由协议、多独立路径路由协议和多依赖路径路由协议。
- 对手模型 ：假设攻击者有能力和资源对整个网络的消息进行物理监听、捕获节点，并在多项式时