基於中國剩餘定理的無線感測網路金鑰管理機制

A CRT-based Key Management Scheme for Wireless Sensor Networks

紀博文(Po-Wen Chi)

指導教授 ： 雷欽隆

國立臺灣大學/電機資訊學院/電機工程學研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2005.00490

摘要

為了要建構一個安全的無線感測網路環境，金鑰管理機制是一個非常重要的標準。金鑰管理機制包含兩部分，分別是金鑰協議機制以及金鑰更新機制。因為無線感測節點的資源非常有限，所以使的金鑰管理不是那麼容易。一般應用在傳統有線網路環境中的金鑰管理機制都不適合套用在無線感測網路的系統上。最近有不少人提出一些方法，要來處理金鑰協議或是金鑰更新的問題。
在本篇論文裡，我們提出了一個完整的金鑰管理機制，涵蓋了金鑰管理以及金鑰更新的範圍。我們的這個機制同時考慮到了群體金鑰以及成對金鑰。在無線感測網路的環境，這兩種不同的金鑰都是同樣的重要。金鑰伺服器可以利用中國剩餘定理的演算法來建立公告訊息，使的這個公告訊息中含有金鑰更新的資訊，並且能夠安全有效率的傳給感測節點。而每一個合法的感測節點都可以輕易得從公告訊息中取得這份資訊來更新自己擁有的金鑰資訊。因此，和前人所提出的機制比較起來，我們的機制能夠延長無線感測網路系統的壽命。

關鍵字

無線感測網路 ； 金鑰管理 ； 中國剩餘定理

並列摘要

To achieve security in wireless sensor networks, key management scheme is a very important issue. Key management includes both key agreement and key updating. Due to resource constraints of wireless sensor node, key management in wireless sensor networks is nontrivial. Many key management schemes in general wired networks are not suitable for wireless sensor networks. Recently, many schemes are proposed to do key agreement or key updating in efficient ways.
In this thesis, we propose a complete key management scheme that can handle both key agreement and key updating. Our scheme can deal with both group key and pairwise key, which are the same important for wireless sensor networks. Our scheme can update both of them. The key server can create announcements containing updating information according to CRT algorithm and broadcast these announcement. Each legal sensor node can derive updating information and update key information easily. Therefore, the life time of our system is longer than previous key management schemes.

並列關鍵字

wireless sensor networks ； key management ； CRT

參考文獻

protocols for sensor networks. Proceedings of 7thn Annual ACM

189–199, July 2001.

of Computer Algorithms. Addison-Wesley, 1974.

[3] R. Blom. An optimal class of symmetric key generation systems. Advances

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