关键字 |
| 无线传感器网络、安全、高效的数据传输协议、基于身份的数字签名(IBS)、关于身份的在线/离线数字签名(IBOOS)。 |
介绍 |
| 技术的增长意味着许多无线传感器节点现在相对较低的成本;然而,部署的成本仍然很高。有要求的最长的一个传感器网络,生活通常受限于电池功耗。无线传感器网络(WSN)由这些节点的集合,有能力,处理数据通过无线连接和相互通信。无线传感器网络(WSN),传感器技术的进步已经使人们有可能非常小,低驱动传感装置配备了可编程计算、多参数传感和无线通信功能。同时,低成本可以有成百上千的这些传感器网络,从而提高数据的可靠性和准确性和区域覆盖。无线传感器网络提供信息远程结构,广泛的环境变化等未知和荒凉的地形。有很多无线传感器网络的优势-工作/有线的如易于部署(降低安装成本),扩展范围(微型传感器网络可以分布在一个更广泛的地区。 |
| 无线传感器网络(WSN)是一个系统的网络组成的空间分散设备使用无线传感器节点检查环境或物理条件,如温度、声音和运动。单个节点传感环境主管,处理信息数据在附近,并将数据发送到一个或多个编译的WSN分。高效的数据传输网络是最重要的问题之一。通常许多轮安装在觉察,严厉,经常对抗物理环境为特定的应用程序,如武装部队域和遥感任务不可靠的环境。高效和安全传输的数据是非常必要的和网络在许多这样的现实需要。基于集群的网络传输中的数据,已经被研究人员为了完成检查网络可伸缩性和监督节点寿命和降低带宽利用率最大化的使用本地传感器节点之间的合作。在WSN (CWSN)基于集群,每个集群领袖传感器节点,称为集群头(CH)。CH收集数据收集的叶节点(非CH传感器节点)的集群,并发送数据汇集到基站(BS)。非对称密钥管理被发现的概率在近年来网络,这补偿缺乏相关的对称密钥管理的安全。数字签名是一种最重要的安全服务,加密在非对称密钥管理系统中,之间的绑定签名者的公钥和识别是通过数字证书获得的。 The Identity Based digital Signature (IBS) scheme, based on the complexity of factoring integers from Identity. |
| 基于密码学(IBC),是开发一个实体的公钥的字符信息,例如,从其身份证号码或名称。这个国家安全必须包括每个阶段的设计一个无线传感器网络应用程序,将需要一个高强度的安全。可能的应用包括监测孤立的或敌对的位置,目标跟踪在战区,灾难解放网络,过早火灾识别,和环境监督。必须解决的一个主要主题时,使用基于集群基于对称会话密钥的安全协议的会话密钥用于确定方法的主要地方。 |
相关工作 |
| 在相关工作,几个方案介绍了水槽和传感器之间的一个中间层次。浸出是一种基于聚类的路由协议,簇头可以把收集的数据从邻国沉降低沟通成本。然而,利奇并不解决存储问题。数据中心存储方案,作为另一个类的相关工作,在不同的地方存储数据根据不同的数据类型。提出一个基于地理哈希表,数据中心存储方案的主站点应用获得的数据是一个哈希函数的数据类型。另一个实用的改进提出了通过消除的要求点对点的路由。安和Krishnamachari分析的扩展行为为非结构化和结构化数据中心查询(例如,碧)网络和获得一些关键的扩展条件。宝石是另一种方法,它支持数据中心存储和图形嵌入技术适用于数据映射到传感器节点。一般来说,数据中心存储方案假设一些了解收集到的数据和额外费用需要将数据转发到相应的门将节点。在无线传感器网络数据聚合协议是必需的(网络)来提高数据精度和降低能耗,延长网络的生命周期。 |
| 无线传感器网络(网络)可以提供低成本解决各种现实问题。WSN由空间分布式自治传感器监控物理或环境条件,如温度、声音、振动、压力、运动或污染物和合作将数据通过网络传递给一个主要位置。考虑能源平衡节点是无线传感器网络的一个重要因素。许多路由、电源管理和数据传播协议已经专门为网络设计的能源消耗是一个重要的设计问题。由于有限的资源用于传感器节点,设计能量有效的路由机制延长整个网络的生命周期成为无线传感器网络中最重要的一个技术(网络)。(图一)。 |
| 在线/离线签名方案:在线/离线签名方案将消息签名的过程分为两个阶段,离线阶段和在线阶段。离线阶段,包括复杂的计算,执行之前签署的消息。一旦消息,联机阶段开始。这个阶段检索部分签名计算在离线阶段和执行一些小快速计算获得最后的签名。在线阶段被认为是非常快,组成的小的计算。离线阶段可以由一个足智多谋的设备。在线/离线允许一个资源受限的传感器节点签署消息很快。 |
| 基于id的在线/离线签名(IBOOS):一个在线/离线签名(OOS)计划将消息签名的过程分为两个阶段,离线阶段和在线阶段。离线阶段执行之前签署的消息。这一阶段执行的大部分计算签名生成和结果部分签名。一旦消息,联机阶段开始。这个阶段检索部分签名计算在离线阶段和执行一些小快速计算获得最后的签名。在线阶段被认为是快速组成的小计算,而离线阶段可以由其他的设备。IBOOS OOS的基于ID的版本,一个消息验证签名者的私钥签署利用签名者的ID。 |
| 一个基于id的在线/离线签名(IBOOS)方案包括五个要素如下: |
| 1。系统设置(SS):鉴于安全参数1 k,输出一个主密钥SK包裹SP和系统参数。 |
| 2。键提取(客):给定一个用户的身份标识我和主密钥SK包裹,输出相应的私钥D ID |
| 3所示。离线签名(OffSign):给定一个签名密钥D ID, SP系统参数,输出一个离线签名 |
| 4所示。在线签名(OnSign):给定一个消息m和离线签名年代,输出一个在线签名σ |
| 5。签名验证(版本):我得到一个消息,用户的身份标识,签名σSP和系统参数,返回1如果签名是有效的,如果不是0。 |
现有的系统 |
| 利奇(低能自适应聚类层次)协议是一个众所周知的和有效的减少和平衡CWSNs的能源消费总量。为了防止快速能源消耗的CHs,浸出随机旋转CHs在所有传感器节点在网络中,在轮。LEACH达到改进网络生命时间。 |
| Digital 签名 是 一 种 最 重要 的 安全 services 提供 的 密码 在 不 对称 密钥 管理 systems, 之间 的 绑定 签名者 的 公钥 和 识别 是 数字 certificate. 获得 通过The Identity-Based 数字 Signature (IBS) scheme, 基于 the 困难 的 保 理 整数 Identity- Based Cryptography (IBC), 是 获得 一 个 entity’s 公钥 的 身份 information, e.g., 从 其 名称 或 ID 号码现有系统的空间分布的设备组成的无线传感器网络使用无线传感器节点监控物理或环境条件,如声音、温度、和运动。各个节点能够感知环境,本地处理的信息数据,并将数据发送到一个或多个传感器网络收集点。高效的数据传输网络是最重要的问题之一。与此同时,许多网络部署在恶劣,被忽视,常常敌对的物理环境对于某些应用程序,如军事领域和遥感任务不可靠的环境。 |
现有系统的局限性: |
| •添加安全LEACH-like协议是具有挑战性的,因为它们动态随机和定期重新排列网络的集群和数据链接。节点到节点信任关系为LEACH-like协议和通用密钥分布是不够的。 |
| •应用对称密钥管理安全遭受•所谓孤儿节点问题。这个问题发生在一个节点不与他人分享一对明智的关键加载密钥环。 |
| •为了减轻对称密钥的存储成本,一个节点的关键环是不够的,分享智慧的对称密钥与网络中所有的节点。 |
| •在这种情况下,它不能参与任何集群,因此,必须选出自己CH。此外,孤儿节点问题降低了节点加入和CH的可能性,当活着节点拥有一双智慧的钥匙的数量减少后长期运行的网络。 |
提出了系统 |
| 安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs,叫做SET-IBS SETIBOOS,通过使用IBS方案和IBOOS方案,分别; |
| The SET-IBS 和 SET-IBOOS 的 核心 思想 是 通过 应用 数字 签名 加密 验证 the 感觉到 data, 消息 packets, 高效 的 沟通 和 应用 security. 的 密钥 管理密钥和配对参数分布和预加载的所有传感器节点的BS最初,它克服了基于id的加密系统的密钥托管问题描述。Secure 交流 SET-IBS 依赖 于 ID-based cryptography, which, 用户 公钥 ID 信息因此,用户可以获得相应的私钥没有辅助数据传输,有效的沟通和节省能源。 |
| SET-IBOOS 提出 为了 进一步 减少 安全 使用 computational 开销 IBOOS scheme, 安全 依赖 于 硬度 的 离散 对数 问题SET-IBS和SETIBOOS解决孤儿节点问题的对称密钥管理安全的数据传输。在这个提议系统、安全和高效的数据传输是因此尤其必要和网络在许多这样的实用要求。 |
| 提出两个安全、高效的数据传输(集)协议CWSNs,叫做SET-IBS SETIBOOS,通过使用基于身份的数字签名(IBS)方案和基于身份的数字签名(IBOOS)在线/离线方案,分别。它提出了以减少计算和存储成本验证加密的感知数据,通过应用数字签名消息包,有效的沟通和应用安全的密钥管理。在拟议中的协议配对参数分布和BS最初加载所有传感器节点。 |
提出系统的优点: |
| •减少计算和通信。 |
| •高安全性。 |
结论和未来的发展方向 |
| 的特点提出SET-IBS和SET-IBOOS协议如下。提出SET-IBS和SETIBOOS协议提供安全的数据传输与混凝土CWSNs基于ID的设置,使用ID信息和数字签名进行验证。因此,SET-IBS和SET-IBOOS完全解决orphan-node问题CWSNs使用对称密钥管理。提出的安全数据传输协议与具体的基于ID的设置,使用ID信息和数字签名验证。比较SETIBS, SET-IBOOS需要更少的能量计算和存储。此外,SET-IBOOS更适合在CWSNs节点到节点通信,因为计算是较轻的执行。SET-IBOOS的离线签名由CH传感器节点执行,因此,传感器节点不需要执行离线算法之前要签署一个新的消息。此外,离线阶段不使用任何迹象感觉数据或签署的秘密信息。这对于CWSNs尤其有用,因为叶传感器节点不需要辅助沟通更新离线签名。 |
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数据乍一看 |
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| 图1 |
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引用 |
- 李世韩;DepeiQian;刘易;杰通;基于集群的大规模无线传感器网络的多路径数据传播方案。
- FarazIdris汗,哈桑·贾米尔,s m K。RaaziAdilMehmoodKhan;行南哈一个高效Re-Keying方案基于集群的无线传感器网络。
- 浸塑金,JunghyunLee; Keewook Rim 3 de_var:节能的无线传感器网络中基于集群的路由方案。
- 金,Jinsu1;李,Junghyun1;Rim, Keewook2 3 de-var:节能的无线传感器网络中基于集群的路由方案。
- Jau-Yang Chang; Pei-HaoJu高效的无线传感器网络基于集群的节能方案。
- 李Po-Jen壮族;Bo-Yi传感器网络的高效数据传播方案。
- 侯赛因,美国节能数据在无线传感器网络中传播。
- 剑陈勇关狗,一个高效的数据传播方法在无线传感器网络。
- 会,马塞尔Haenselmann托马斯·由沃尔夫冈节能的无线传感器网络的数据传播。
- UgurCetintemel安德鲁·弗林德斯你们太阳低功耗无线传感器网络中的数据传播。
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