CDMA模式下的无线传感器网络密钥预分配策略

"该论文探讨了一种基于CDMA模式的无线传感器网络密钥预分配方案，旨在提高无线传感器网络的安全性和连通性。作者单巍和周东清提出使用蜂窝移动通讯码分多址模式对节点进行分组，并分配共享密钥，以优化密钥利用率和减少密钥管理成本。此方法特别适用于敌对环境中的安全数据传输，确保节点间的密钥认证和加密。" 在无线传感器网络中，安全通信是至关重要的，因为这些网络通常部署在可能暴露于潜在攻击的环境中。为了保障数据的安全传输，节点间的通信必须经过加密，这就需要有效的密钥管理策略。论文引用了CDMA（码分多址）技术，这是一种在第三代移动通信系统中广泛采用的方法，以其独特的编码方式允许多个用户在同一频谱上同时传输数据，而不会互相干扰。 作者基于CDMA的蜂窝模式，提出了一个改进的分组策略。网络被划分为多个相邻的多边形区域，每个区域内的节点持有共享密钥。这种分组策略考虑了节点的地理位置，使得相邻或同组节点可以使用相同的密钥进行通信，从而提高了密钥的利用率。相比于传统方法，这降低了密钥分配和维护的复杂度。 论文详细阐述了密钥预分配的三个步骤：首先，将全局密钥池分割成多个小集合，并分配给各组；其次，发掘并确定组内及组间节点的共享密钥；最后，构建点对点的密钥路径，确保任意两个节点间都能通过共享密钥建立安全通道。 这种方法的一个关键优势在于其适应了无线传感器网络的广播特性，因为节点通常需要向其覆盖范围内的多个邻居广播信息。通过使用蜂窝模式，网络的结构更加紧密，增强了整体的安全性和连通性。 此外，论文还提到了一个具体的网络模型，即一个t×n的矩形网络，其中每个多边形区域(i+j)之和为偶数。每个区域具有相同的密钥池大小，并且每个节点持有一定数量的密钥，以便于构建安全的通信路径。 这篇论文提供了一个创新的解决方案，用于解决无线传感器网络中密钥管理和安全通信的问题，利用CDMA的蜂窝模式实现了高效且安全的密钥预分配，对于提升网络的整体安全性具有重要意义。