Nyckeldistribution i trådlösa sensornätverk
Nyckeldistribution är en viktig fråga vid utformning av trådlösa sensornätverk (WSN) [1] . WSN:er är nätverk av små, batteridrivna enheter med minnesbegränsningar som kallas sensornoder , som har kapacitet för trådlös kommunikation över ett begränsat område. På grund av minnes- och strömbegränsningar måste de vara väl arrangerade för att bygga ett fullt fungerande nätverk.
Viktiga distributionssystem
Nyckelförfördelning är metoden för distribution av nycklar till noder före distribution. Därför bygger noderna upp nätverket med hjälp av sina hemliga nycklar efter utplacering, det vill säga när de når sin målposition.
Viktiga fördistributionsscheman är olika metoder som har utvecklats av akademiker för ett bättre underhåll av PEA-hantering i WSN. I grund och botten har ett nyckelförfördelningsschema 3 faser:
- Nyckelfördelning
- Delad nyckelupptäckt
- Stig-nyckel etablering
Under dessa faser genereras hemliga nycklar, placerade i sensornoder och varje sensornod söker igenom området i sitt kommunikationsområde för att hitta en annan nod att kommunicera med. En säker länk upprättas när två noder upptäcker en eller flera gemensamma nycklar (detta skiljer sig i varje schema), och kommunikation sker på den länken mellan dessa två noder. Efteråt upprättas vägar som förbinder dessa länkar, för att skapa en sammankopplad graf. Resultatet är ett trådlöst kommunikationsnätverk som fungerar på sitt eget sätt, enligt nyckelfördelningsschemat som används vid skapandet.
Det finns ett antal aspekter av WSN där viktiga fördistributionsscheman konkurrerar om att uppnå ett bättre resultat. De mest kritiska är: lokal och global anslutning och motståndskraft.
Lokal anslutning innebär sannolikheten att två sensornoder har en gemensam nyckel med vilken de kan upprätta en säker länk för att kommunicera.
Global anslutning är den andel av noder som finns i den största anslutna grafen över antalet av alla noder.
Resiliency är antalet länkar som inte kan äventyras när ett antal noder (därför nycklar i dem) äventyras. Så det är i grunden kvaliteten på motståndet mot försöken att hacka nätverket. Förutom dessa är två andra kritiska frågor i WSN-design beräkningskostnad och hårdvarukostnad. Beräkningskostnad är mängden beräkning som görs under dessa faser. Hårdvarukostnad är i allmänhet kostnaden för minnet och batteriet i varje nod.
Nycklar kan genereras slumpmässigt och sedan bestämmer noderna ömsesidig anslutning. Ett strukturerat tillvägagångssätt baserat på matriser som etablerar nycklar på ett parvis sätt beror på Rolf Blom. Det finns många varianter av Bloms upplägg . Således schemat enligt Du et al. kombinerar Bloms schema för förfördelning av nyckel med metoden för förfördelning av slumpmässiga nyckel, vilket ger bättre motståndskraft.