Войти
Распределение ключей является важной проблемой в проектировании беспроводной сенсорной сети (WSN) [1]. WSN - это сети небольших устройств с батарейным питанием и ограниченным объемом памяти, называемые узлами датчиков, которые имеют возможность беспроводной связи в ограниченной зоне. Из-за ограничений памяти и мощности они должны быть хорошо организованы для построения полнофункциональной сети.
Предварительное распределение ключей - это метод распределения ключей по узлов перед развертыванием. Следовательно, узлы создают сеть, используя свои секретные ключи после развертывания, то есть, когда они достигают своей целевой позиции.
Ключевые схемы предварительного распределения - это различные методы, разработанные академиками для более эффективного управления PEA в WSN. В основном схема предварительного распределения ключей состоит из 3 этапов:
На этих этапах генерируются секретные ключи, помещаемые в узлы датчиков, и каждый узел датчика ищет область в своем диапазоне связи, чтобы найти другой узел для связи. Безопасное соединение устанавливается, когда два узла обнаруживают один или несколько общих ключей (это отличается в каждой схеме), и связь осуществляется по этому каналу между этими двумя узлами. После этого устанавливаются пути, соединяющие эти звенья, для создания связного графа. В результате сеть беспроводной связи функционирует по-своему, в соответствии со схемой предварительного распределения ключей, использованной при создании.
Существует ряд аспектов WSN, по которым ключевые схемы предварительного распределения конкурируют за достижение лучшего результата. Наиболее важными из них являются: локальное и глобальное подключение и отказоустойчивость.
Локальное соединение означает вероятность того, что любые два узла датчиков имеют общий ключ, с помощью которого они могут установить безопасное соединение для связи.
Глобальная связность - это доля узлов, которые находятся в наибольшем связном графе, по количеству всех узлов.
Отказоустойчивость - это количество ссылок, которые не могут быть скомпрометированы, когда несколько узлов (а значит, и ключи в них) скомпрометированы. Так что в основном это качество сопротивления попыткам взлома сети. Помимо этого, двумя другими критическими проблемами при проектировании WSN являются стоимость вычислений и стоимость оборудования. Вычислительные затраты - это объем вычислений, выполняемых на этих этапах. Стоимость оборудования - это обычно стоимость памяти и батареи в каждом узле.
Ключи могут генерироваться случайным образом, и затем узлы определяют взаимную связь. Структурированный подход, основанный на матрицах, которые устанавливают ключи попарно, был разработан Рольфом Бломом. Существует множество вариаций схемы Блома. Таким образом, схема Du et al. сочетает в себе схему предварительного распределения ключей Блома с методом предварительного распределения случайных ключей, обеспечивая лучшую отказоустойчивость.
