万舒亚，谢淑翠

（1.西安邮电大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710061；2.西安邮电大学 理学院，陕西 西安 710121）

无线传感器网络 WSN （Wireless Sensor Network）传输的是无线电波，只要将设备调至同一频率，敌方就能容易地获取无线电信息；另外，传感器节点通常分布在无人看管的恶劣环境中，极易受到捕获，网络拓扑结构动态变化；同时，传感器节点处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，且通过小容量电池供电，因此要尽量减少节点的内存占用及会话开销以延长网络寿命。基于WSN以上特点，理想的密钥管理方案要求能保证网络保密性，尽量降低节点开销，具有良好的可扩展性及抗捕获性。

目前，针对无线传感器网络提出的密钥管理机制主要有以下几种方案。（1）预置全局密钥，即所有节点共享同一个密钥，这种方案最简单，使用代价小，但安全性差。（2）预置节点对密钥[1]，即网络中每一对节点间共享一个不同的密钥，随着网络规模的扩大全网密钥总量将快速上升，且为新插入的节点分配共享密钥困难。（3）随机密钥预分配[2-5]，每个节点的通信代价与网络规模无关，但密钥存储量将随网络规模增大而线性增加。（4）基于密钥分发中心（KDC）的密钥分配，基站作为 KDC，每个节点与基站间共享一个不同的密钥，其他节点间的密钥基于基站建立。通信量较大，适用于小规模网络，一旦KDC受到威胁，整个网络的安全性将崩溃。（5）公钥密码体制，一般将消耗较多的计算量、存储空间和能量，实用性差。结合这些方案的特点，一些学者提出了混合密钥管理方案[6-10]。……