周波清， 李素君， 羊四清

(1.中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410083；2.湖南人文科技学院 信息科学与工程系，湖南 娄底 417000)

0 引 言

在军事和商业的应用中，传感器网络的安全问题是必须解决的核心问题之一[1]。近年来，相关学者提出了许多密钥管理方案[2～12]。

Du W等人第一次将部署知识模型化[8]，基于这个部署模型提出了一个密钥预分配方案。Zhou B等人将部署知识和密钥链结合起来[9]，提高了文献[8]所提方案的性能。Yu Z等人提出了一个新密钥预分配方案[10],此方案将部署区域划分成六边形的单元格，与基于二维单元格的方案[8]相比，其性能有所提高。Fanian A等人将六边形的部署知识进行一步划分，并使用主从密钥机制为节点建立共享密钥[11]，此方案具有完美地对抗节点俘获的弹性性能，但是存储开销随着六边形区域的增大而增加，新部署的节点很难与已部署在网络中的节点建立共享密钥。

与不利用部署知识的密钥管理方案[2～7]相比，利用部署知识的密钥管理方案[8～11]具有如下优点：1)存储开销减少；2)局部连通率和抗节点俘获的弹性性能显著提高。但是这些方案没有考虑部署误差，随着节点的实际位置与其期望位置之间误差的增加，其局部连通率将显著下降，最终导致全局部连通率的下降。

为了减轻因部署误差而引起的方案性能的显著下降，本文提出了一种基于分层的密钥预分配方案(KPS-L)，并在此基础上提出了一种密钥预分配方案，此方案将整个部署区域划分成六边形的单元格，每个单元格都是基本单元，每个基本单元都有联系单元，联系单元根据离基本单元的远近分层。……