基于K-means算法的无线网络密钥管理方法

常规的无线网络密钥管理方法,由于管理措施的不到位,导致管理效率低。提出基于K-means算法的无线网络密钥管理方法。通过对无线网络的特征量分析出密钥的运行环境,通过LKH++算法建立密钥树,方便后期基于K-means算法无线网络密钥的聚类设计,通过验证密钥的存储功能、安全性和更新性来实现管理方法。实验通过对比不同方法下密钥的重构概率,获得在模拟实验中基于K-means算法的管理方法于样本1和样本5中可达到100%的管理执行效率,纵向增强管理性能,能满足具有良好管理要求。

异构无线传感器网络密钥管理节点分组部署方案

针对异构无线传感器网络中密钥管理方案中的安全连通性差、节点抗攻击能力不强、存储开销大等问题,采用了一种基于节点分组部署的异构无线传感器网络密钥管理的方案.该方案将部署区域划分为六边形分组,对各个分组分别部署密钥,以提高节点的安全连通率;不同分组区域内节点存在共享密钥概率减小,增强节点的抗捕获能力;簇头节点之间共享密钥建立采用Hadamard矩阵密钥预分配方案,使相同存储开销下,任意两个簇头节点之间都存在共享密钥,以实现安全通信.通过仿真实验表明,本文方案能够有效提高节点的安全连通率,增强节点的抗捕获能力,减小存储开销.

试析LEACH协议下的无线传感器网络密钥管理路由方案

通常情况下,无线传感器网络中的密钥泄露问题出现的主要原因在于无线传感器网络中节点受到了严重的攻击。因此,本文重点针对这一问题提出一种LEACH协议下的无线传感器网络密钥管理路由方案。在这一技术方案中,本文试图将LEACH协议作为重要基础,从而通过管理节点,对无线传感器网络密钥进行预分发以及建立成对密匙,并对密匙进行同步更新。在此过程中,重点结合密匙池的具体生成过程进行分析,采用三元多线式函数以及哈希函数机进行无线传感器网络密匙的加密以及建立成对的密匙,从而确保LEACH协议下的无线传感器运行安全以及稳定。

基于WIA-PA安全标准的网络密钥管理机制设计分析

WIA-PA安全标准隶属于过程自动化领域,是由我国工业无线联盟制定的基于IEEE802.15.4标准的无线网络系统,属于WIA的子标准,主要用于工业过程中无线短程网的控制、测量以及监视。基于WIA-PA安全标准网络密钥管理机制设计的内容主要包括基于WIA-PA安全标准的密钥基本管理设计、基于WIA-PA安全标准的入网安全性设计、基于WIA-PA安全标准的数据流安全传输设计、基于WIA-PA安全标准的系统实用性研究设计、基于WIA-PA安全标准的系统性能研究设计。

量子密钥分发网络架构、进展及应用

近年来,随着网络通信攻击手段的层出不穷,只依赖传统计算困难程度的密钥分发的安全性受到了严重威胁。量子密钥分发技术由于其无条件安全性的优势,与光网络结合,在信息的保密性和传递效率方面具有突出的表现。利用量子密钥分发技术组建的量子密钥分发网络也在全球范围内得到逐步应用并且不断发展。重点总结了量子密钥分发各项协议及量子密钥分发网络的发展历程,以量子密钥分发网络所面临的生存性和连通性,以及中继节点的布置问题为切入点,分析了量子密钥分发网络目前存在的不足及现有的各种解决方案。最后,从实际的角度出发,分析和总结了量子密钥分发网络的应用现状,通过量子密钥分发在线与离线相结合的方式,使量子密钥分发网络的可推广性变得更强,同时,边缘网关到物联网终端设备的量子密钥分发也大大促进了量子密钥分发网络与现有物联网设备的结合应用。

传感器网络中能量有效的动态对偶密钥建立算法

针对密钥预分配方案中节点存储负载大、网络扩展性差等问题,提出了能量有效的动态对偶密钥建立算法(EE-DPKEA)。该算法采用分簇方案来建立对偶密钥,均衡利用了网络中所有节点的能量,延长了网络生命周期。实验结果表明,EE-DPKEA算法的安全性、存储通信开销、连通性和能量负载平衡等方面要优于传统的基于密钥预分配的方案。

量子密钥分配网络分析

量子密钥分配(QKD)网络是由网络节点按照一定的拓扑结构连接而成的。目前出现的QKD网络可根据其节点功能性分为3类:光学节点QKD网络、信任节点QKD网络以及量子节点QKD网络。文章论述了QKD网络的研究进展,对现有的3种网络的结构、性能进行了全面的对比分析。通过对比,提出了一种高效实用的新型QKD网络方案。

一种适用于量子密钥分配网络的组密钥协商方案

为了更好地在QKD(Quantum Key Distribution)中服务多用户组播通信,在量子密钥成对产生的特殊应用背景基础上,构建了组密钥协商模型,提出了一种基于分簇结构和二进制编码的组密钥协商方案.该方案消耗少量的端端量子密钥,经过安全协商,得到一致的组密钥.当新成员加入或者旧成员离开时,密钥更新快速易行.分析发现,该方案具有较好的安全性.

量子密钥分发网络端端密钥协商最优路径选择算法

针对量子密钥分发(QKD)网络端端密钥协商路径选择问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的端端密钥协商最优路径选择算法。首先,基于有效路径策略,剔除网络中的失效链路;然后,基于最短路径策略,通过改进Dijkstra算法,得到密钥消耗最少的多条最短路径;最后,基于最优路径策略,从多条最短路径中选择一条网络服务效率最高的最优路径。分析结果表明,该算法很好地解决了最优路径不唯一、最优路径非最短、最优路径非最优等问题,可以降低QKD网络端端密钥协商时密钥消耗量,提高网络服务效率。

量子密钥分发网络的多路径密钥传输方法研究

为了有效提高量子密钥分发(QKD)网络中保密通信的安全性和效率,该文提出了一种多路径密钥传输方法。首先,根据节点对链路的贡献率和密钥新鲜度计算链路成本函数;然后,采用基于最小堆优化的多路径选择算法选择多条最优路径;最后,采用密钥分块传输形式实现密钥在多条最优路径上的同时传输。对比结果表明多路径密钥传输方法具有更高的安全性和传输效率。

路径攻击对量子密钥分发网络安全性的影响

对基于微弱相干脉冲的量子密钥分发网络的安全性进行了分析。在该量子密钥分发网络中,由于光学节点的插入损耗及用户之间量子信道损耗的影响,窃听者可以实施路径攻击来获取量子信息。这种路径攻击不会改变脉冲中的光子数分布及系统的密钥生成速率,且这种窃听行为可以利用量子信道的损耗进行隐藏。数据分析显示,即使诱惑态技术也无法防范路径攻击对密钥分发网络安全的威胁,而且随着平均光子数的增加,这种威胁越强。因此,在对量子密钥分发网络系统参数进行选择时,必须考虑路径攻击的影响。

基于可信中继量子密钥分发网络的最少公共节点多路径路由方案

随着量子信息技术的发展,量子密钥分发网络逐步应用到现实生活中。为了提高量子密钥分发网络的安全性,文章对比分析了随机路由和多路径路由方案,并提出一种最少公共节点的多路径路由方案。该方案适用于链路分布较密的网络结构,通过找到多条互不相交的多路径,减少冗余路径,提高密钥路由的安全性,减少路由过程中量子密钥的消耗。最后文章通过实例对该路由方案进行了分析验证。

混合密钥管理的传感器网络聚类算法设计实现

密钥管理是解决传感器网络安全的关键技术。现有的密钥管理机制,不能很好地优化系统的整体性能,基于连通支配集对传感器网络进行聚类,在簇内实现集中式密钥管理,簇间通过通信主干实现分布式密钥管理,从而构建安全的传感器网络。实验表明,通过混合式的密钥管理,可以有效延长网络生命期。

电力系统信息化中WAPI安全网络设计

在电力系统信息化中,设计WAPI(Wireless Application Protocol-based Access to Information)安全网络是为了保障电力系统的数据通信和信息传输的安全性。WAPI安全网络要求终端设备通过使用数字证书进行身份验证。每个设备都会获得一个数字证书,其中包含设备的公钥和相关信息。通过验证数字证书,系统确保只有授权设备才可接入网络,防止未经授权的设备入侵电力系统。通过构建网络安全协议,设计网络安全密钥,并优化密钥控制,测试了WAPI安全网络在电力系统信息化中的有效性,保障了电力系统数据的完整性和机密性。

量子密钥分发网络组密钥服务节点选址算法

针对量子密钥分发QKD(Quantum Key Distribution)网络组密钥协商中的组密钥服务节点选址问题,根据组密钥服务节点数量确定和不确定两种不同情况,构建了常规的p-median选址模型和改进的p-median选址模型,并就每种选址模型分别设计了枚举法和贪婪算法两种选址算法。通过仿真模拟实验比较了两种算法的性能,并结合两种算法的不同性能特点阐述了各自的应用场景。结果表明,该算法步骤清晰,操作简单,易于掌握,具有一定的实际意义和参考价值。

基于分段路由技术的量子密钥分发网络路由方案研究

针对量子密钥分发网络中量子密钥资源均衡应用问题,设计了一种路由改进方案,采用分段路由技术减少QKD网络密钥中继节点的流表开销,同时改进Yen算法的K最短路径,加入链路密钥剩余量和路由跳数路由参数,均衡密钥资源负载。经过仿真实验,验证了分段路由方案和改进的路由选择算法的合理性和可行性。

移动Ad hoc网络的密钥管理方案

Ad hoc网络的特性使其安全面临着严峻的挑战。密钥管理是Ad hoc网络安全的关键技术,文章介绍了目前典型的密钥管理方案,并进行了综合比较;最后总结指出了研究方向。

基于可信中继的广域量子密钥网络模型研究

针对目前对于广域量子密钥网络的认识不足、理论研究还不成熟的问题,以目前实际可行的由可信中继节点构成的量子密钥网络为对象,分别从系统结构、内部密钥关系、工作机制3个方面建立了广域量子密钥网络结构模型、密钥信息模型、行为模型,对广域量子密钥网络进行了详细研究。首先,从系统论角度出发,在现有量子密钥网络结构研究的基础上,根据密钥中继基本原理将量子密钥网络划分为5层,阐述了各层的详细组成及其之间的关系;其次,从信息论角度出发,将量子密钥网络抽象为由节点间密钥共享关系构成的密钥信息图,并且形式化定义了其中的节点、边等组成元素,进而,通过图论基本原理进一步描述了量子密钥网络5层结构模型的内部密钥信息关系;最后,从控制论角度出发,通过将量子密钥网络的密钥分发过程分解为基本的密钥关系建立、共享密钥生成两个基本操作,以密钥信息图逐层演进的方式详细展示了广域量子密钥网络的基本运行原理。通过分析表示,本文提出的量子密钥网络模型实现了量子密钥分发的分层并行流水密钥分发,能够保证密钥分发的安全性,为广域量子密钥网络的后续相关理论与技术研究奠定了基础。

空地量子密钥分发网络中数据协调方案

在空地量子密钥分发网络中,空中平台的硬件设备限制使得后处理阶段数据传输速度以及处理能力减弱。针对空中平台的特性,提出了一种适合空地量子密钥分发网络的数据协调方案。首先,采用量子纠错技术减少原始密钥的误码率;其次,设计了一种新方法用来制备低密度奇偶校验(LDPC)译码算法中的随机置换序列;最后,兼顾LDPC译码算法性能和算法硬件实现复杂度,选取了软判决中最小和译码算法。仿真分析表明:量子纠错处理后的原始密钥误码率明显减少,错误率由29.5%减少为4.4%;使用新方法生成随机置换序列,在保证序列随机性的前提下效率提升,生成长度为10000的随机置换序列所用时间约为0.019 s;LDPC译码算法中最小和译码算法性能适中且硬件实现简单。

量子密钥分发网络架构及其标准化

量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)网络可将点到点QKD技术扩展为端到端、多用户的安全密钥分发。为推动QKD网络技术研究、标准化与实际应用,梳理了其组网基本原理,并从标准化角度介绍了其网络分层模型和功能架构,讨论了分布式控制、集中式控制、分级控制、集中密钥中继等多种组网方案,进一步剖析了其未来研究趋势及标准化工作展望。最后指出QKD网络基本理论与应用虽已接近成熟,但多技术融合及面向未来量子网络演进仍需深入研究,以加快该技术的实际应用和产业化发展,充分发挥其为信息通信服务提供量子安全保障的优势。