基于特征向量的非随机WSN密钥预分配方法

作者：袁驰^*

来源：微电子学与计算机, 2020, 37(11): 6-12.

DOI：10.19304/j.cnki.issn1000-7180.2020.11.002

• 特征向量
• 特征值
• 密钥预分配
• 网络全连通
• 门限

针对无线传感器网络(WSN)密钥预分配过程中存在的门限共谋及概率连通问题,提出了一种非随机的(即确定的)基于矩阵特征向量的EBSC方案,利用一个生成矩阵A,根据申请节点的不同类型,可动态生成2N个相异的秘密矩阵.不同于其他基于概率的随机密钥预分配方案,EBSC方案解决了经典BLOM方案存在的门限共谋问题,也解决了随机方案(称之为:RDMS方案)中存在的概率连通问题,可以实现WSN网络的全连通(即:网络中任意两个节点可直接通信).不仅如此,EBSC方案利用特征值和特征向量的性质,在节点申请时采用单次身份认证,大大提高的网络的安全性能.通过比较分析表明,新方案在节点存储量、运算量和网络通信能量消耗方面均有优势.特别地,在网络后续更新较大的情况下,新方案通过简单的赋值操作,以轻量级的通信消耗,便可实现规模为N的全网更新,避免了复杂的矩阵扩容运算,更适合能量受限的WSN网络.

• 单位
  中国人民大学