改进的三元多项式方法提升无线传感器网络安全性

本文探讨了无线传感器网络(WSN)安全中的关键问题——密钥管理，特别是针对二元对称多项式随机密钥预分配方案存在的“t-security”问题，即在节点被捕获时难以保护网络安全性。为提升网络的安全性和抵抗节点捕获攻击的能力，本文提出了一种创新的解决方案。 新的方案采用可转化三元多项式替代传统的二元对称多项式，用于构建节点间的通信机制。这种转换增强了加密的复杂性，使得破解节点之间的共享密钥变得更加困难。此外，文中引入了密钥分发节点，通过分簇网络的方式进行密钥的高效分发，进一步加强了网络安全防护。 节点密钥的处理采用了单向Hash函数，这一技术增加了密钥的难解性，即使某个节点被攻破，其密钥也难以逆向推导出其他节点的密钥，从而提高了整个网络的抗破解能力。这种方法对于降低普通传感器节点的存储和计算负担也起到了积极作用，使得资源有限的设备能更有效地运行。 通过理论分析和实验验证，该安全的无线传感器网络密钥预分配方案表现出显著的优点：提高了网络的安全阈值，增强了节点的抗捕获性能，同时也提升了网络的可扩展性和抗毁性。这对于保障WSN在实际应用中的稳定性和安全性具有重要意义。 本文的工作为WSN的密钥管理提供了一种新的策略，有助于在面临日益严峻的安全威胁时，有效地保护网络数据和通信的机密性，为无线传感器网络的应用和发展奠定了坚实的安全基础。