下载文档原格式
信息安全中的密钥管理技术和应用研究对于当今这个数字化时代，信息安全是一个重要的问题。
我们每天都会进行各种操作和交流，其中绝大多数都需要涉及到信息的传输和存储。
因此，如何保障信息的安全性是一个迫切需要解决的问题。
而密钥管理技术则是信息安全中不可或缺的一部分。
一、密钥管理技术简单来说，密钥管理技术就是为了保证信息的安全性而采取的措施。
它主要包括密钥的生成、分发、存储和更新等一系列步骤。
即使是最先进的加密算法，如果使用不当或密钥管理不善，依然可能导致信息泄露或者被攻击。
因此，密钥管理技术的重要性不言而喻。
1. 密钥生成密钥生成是指在进行加密或解密操作时，生成一个用于加密或解密的密钥。
在密钥生成时需要注意的是，密钥的复杂度应该要足够高，以防止攻击者通过暴力破解方式获取密钥。
同时，密钥生成的随机性也非常关键，可以通过伪随机数生成器等方式实现。
2. 密钥分发密钥分发是指将生成的密钥传递给需要进行加密或解密操作的对象。
在这个过程中同样需要注意安全性，一般建议使用安全通道传输密钥。
另外，由于密钥的重要性，也要确保只有合法的对象才能获得密钥。
3. 密钥存储密钥存储是指将生成的密钥保存在安全的地方，以供后续使用。
一般情况下，密钥存储可以采用软件或硬件两种方式。
而硬件存储的密钥相对更加安全，因为它比软件存储更难被攻击者攻击和篡改。
4. 密钥更新密钥更新是指定期或不定期地对密钥进行更换或更新，以加强信息的安全性。
在密钥更新时需要注意保证密钥更新频率和更新方式不会影响到业务的正常开展。
二、密钥管理技术的应用研究密钥管理技术的应用研究主要是将密钥管理技术与实际业务相结合，以保障信息的安全。
以下是几个常见的实际应用场景：1. 加密通信在获得密钥之后，可以使用密钥对通信数据进行加密和解密操作。
加密通信可以有效避免信息被非法获取，是保障信息安全的重要手段。
在实际应用中，除了加密通信外，还会使用数字签名等方式保障信息的完整性和真实性。
2019.101概述无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)通常利用大量无线传感器节点采集信息数据,结合短距离无线通信、移动通信等通信方式传递信息,最终将数据传输到数据中心或者特定用户手中。
基于WSN 部署快、成本低等优点,WSN 已经被应用于军事侦查、环境监测、医疗卫生、城市管理等众多领域。
伴随着WSN 的广泛应用,其面临的安全问题也越来越突出。
WSN 大多部署在无人监管或是敌方控制的恶劣环境中,所以容易受到窃听、俘获等攻击。
于是,如何保障WSN 的安全就成为研究的热点和难点问题。
传统计算机网络中采用对称加密与非对称加密结合的解决方案,计算量大且能耗高,而无线传感器节点的资源无论是能量储备还是计算能力都十分有限,所以计算机网络现有的密钥管理方案不能直接应用于WSN 中。
为此,提出了多种无线传感器网络的密钥管理方案。
根据密钥体制的不同,无线传感器网络密钥管理方案大致可以分为基于对称密码的密钥管理方案和基于非对称密钥(公钥)的密钥管理方案[1]。
对称密钥管理方案中信息传递双方对信息的加密和解密使用相同密码,而非对称密钥管理方案则采用公钥加密、私钥解密的方式传递信息。
早期的研究受资源和技术制约,主要采用对称密钥管理方案。
随着微电子技术、通信技术的发展,非对称密钥管理方案也被越来越多地采用。
将介绍无线传感器网络密钥管理方案的性能评价指标,并分类梳理密钥管理方案,对比各方案的优缺点。
2无线传感器网络密钥管理方案性能指标2.1安全性无线传感器密钥管理方案首先要考虑通信的安全性。
由于无线传感器节点常处于恶劣的环境中,节点损坏或是被俘获是难以避免的。
当某个节点被俘获后,网络中其他节点通信的安全性将受到直接影响,甚至可能会造成整个网络全部被攻破。
所以应对Dos 攻击、伪造攻击、假冒攻击等恶意攻击的能力一直是密钥管理方案的重要性能指标。
2.2连通性无线传感器节点通常采用多跳中继的方式传输数据。
密钥管理实践策略及方法采用合理的密钥管理策略，可以确保加密密钥在整个密钥生命周期内的安全，能够确保网络安全措施不会缺乏适当的密钥管理而造成危害。
通过规范和最佳实践的密钥管理策略，有助于企业防止数据泄露、避免违反合规带来的处罚，确保数据加密安全有效。
实施下面列出的做法将确保密钥管理不会成为安全策略的弱点，使用强大的策略、强大的访问控制和集中化来保护和控制你的加密密钥。
1.使用适当的算法和密钥长度为每个加密密钥选择正确的算法和密钥长度，要根据场景和实例，并且需要考虑以下几个要素：1安全风险2.密钥有效期3.加密的数据的数量和价值4.性能要求根据场景和实例，我们一般可以选择使用：•对称密码算法（如：AES、SM4）•非对称密码算法（如：rsa、SM2）一般来说对于静态数据保护，选择对称密码算法是比较不错，用这对称密码算法来保证数据库的安全。
而非对称机密算法更适合保护一些动态数据，比如电子邮件或Web内容。
选择正确的密钥长度需要平衡，但对于那些已经明显被警示的国外算法一定要选择合适的长度，比如rsa,要选择rsa2048位。
较大的密钥会导致更安全的加密，但密钥长度会造成对应用系统的性能影响。
对密钥大小要合理选择，在考虑安全性同时要判断性能要求。
2.最小特权原则制定访问密钥的管理办法和策略，根据策略，每个用户应该只能访问他们执行职责和任务所需的密钥。
同样道理也适合用于应用程序，确保只有授权用户和应用程序才能访问密钥。
这样的好处在于：1.限制具有泄露密钥的攻击者的选择2.减少或降低攻击面3.发生违规行为，可以快速追溯4.降低内部威胁的风险5.组织系统之间的横向移动一般我们建议每次访问、管理或使用加密密钥时候都对用户进行适当的身份认证，可以使用基于角色的访问控制根据每个用户的特定职责限制权限。
最好是采用双岗制，两个或多个人授权批准过程才能使用密钥。
3.定期更换密钥每个密钥应该定义一个加密周期，在密钥有效使用期限内可以正常工作。
无线传感器网络密钥分配方案摘要：无线传感器网络作为一种应用相关的网络，其应用场景十分广阔。
在无线传感网络的许多潜在应用中，网络的自身安全问题显得尤为重要。
由于无线传感器网络节点部署在非受控区域并且自身能量有限，使得无线传感网在安全方面存在较多的风险。
文章主要阐述了在密钥分配方面的研究成果并分析了这些成果的不足之处。
关键词：无线传感器网络；安全；密钥分配Key distribution scheme of Wireless SensorNetworksLiuYing（Key Laboratory of Industrial Internet of Things and Networked Control, Ministry of Education，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China）1 引言低成本可灵活部署的无线传感器网络已经成为下一代高性能信息系统社区前端的最佳候选解决方案，其应用前景非常广阔。
例如战场目标跟踪和监视、司法取证、汽车遥控、输油管线温度和压力监测、森林火险监测等，网络的安全问题在这里面显得尤为重要。
和传统网络安全问题相比，两者的安全目标是一致的，都是要保证数据机密性、完整性和新鲜性，信息的可认证性和不可否认性。
在传感器网络中进行安全设计时，要结合无线传感器网络的特点进行安全设计，才可满足传感器网络的安全需求。
由于无线传感器网络节点部署在条件恶劣的条件下，自身的能量有限，导致在无线传感网络中加安全时首先要考虑的问题就是能量问题。
2无线传感器网络安全相关问题2.1无线传感器网络安全挑战网络终端的传感器节点具有非常有限的资源，其中储能约束是传感器节点最根本的资源约束，电源储能技术成为了无线传感器网络发展的瓶颈。
目前，基于公钥算法的安全协议是最被认为最理想的安全体制，但因计算和存储复杂度高导致开销大，所以还并没有普遍应用到传感网中。
无线传感器网络密钥管理的方案和协议摘要：现阶段，随着无线网络技术的发展，无线传感器网络技术被广泛应用在了各个行业中，对人们的生活产生了非常重要的影响。
对于有的领域来说，人们进去实际的勘察是不能实现的，为此，无线传感器网络被应用在了这些领域中，它能够应对一些复杂的环境。
但是，由于无线传感器网络存在一定的不安全问题，容易遭到一些外来的攻击，会把一些机密信息泄漏，因此，必须要设计无线传感器网络密钥管理的方案和协议来保证去安全性。
本文就此进行探讨，在介绍其方案的基础上，介绍了两种基本协议，以供参考。
关键词：无线传感器；网络密钥管理；方案；协议近年来，随着无线通信技术和传感器技术的发展，我国的无线传感器网络获得发展。
利用无线传感器网络能够及时的检测和采集相关地区的环境信息，监测相关的对象，并将采集的数据进行处理传给相关用户。
为此，无线传感器网络被广泛应用在了一些军事、环境检测、空间探测等领域，以帮助相关人员搜集需要的信息和数据。
一、无线传感器网络密钥管理的方案1.1 E-G 随机密钥管理的分配方案随机密钥预分配方案是由 Eschenauer 和 Gligor 最先提出的，该方案被称为E-G 方案。
在该方案中，利用无线传感器网络，会形成一个较大的的密钥池，在通信过程中，每一个传感器节点都会从密钥中选取任意的一部分作为自己的密钥环。
如果两个传感器节点之间拥有一个相同的密钥，它们就可以直接进行安全通信。
但是，在实际的密钥方案中，会设置传感器节点之间至少拥有一个相同密钥会存在一个概率值，下面是具体的密钥分发、更新和撤销过程。
G方案通过共享密钥发现协议来实现密钥的分发、更新和撤销。
首先，在密钥的分配阶段，相关人员在部署之前，会让服务器生成一个较大密钥池（密钥总数为 S）和密钥标识符，每一个传感器可以从重选取任意个不同的密钥，标记为 k （k<=S）。
其次，在选完密钥，并部署节点以后，会建立共享密钥。
如果两个相邻节点存在一个共享密钥，那么它们就可以随机选取其中的一个作为它们的配对密钥。
基于分簇的有效无线传感器网络密钥管理方案李明;熊盛武;郑晓亮【摘要】According to the existing problems in current key management strategy of wireless sensor network-overwhelming computational complexity, too much storage space and network security. Based on the clustering wireless sensor networks, a new scheme is proposed, it transforms partial keys stored in the sensors into the information which are useless for the attackers.This scheme could gain better security performance while remaining network connectivity unchanged. Through the simulation to compare with other algorithms, the results show that this scheme has better performance.%针对现有无线传感器网络密钥管理中计算量过大、存储空间过多和网络安全问题.在分簇结构无线传感器网络基础上,提出一种新的密钥管理方案.它通过将已存储的密钥部分地转化为即使被攻击者截获也无影响的特殊信息,来获取更加良好的安全性,同时又不降低网络的连通性.通过仿真与其他算法进行性能对比.结果显示这种方案具有更好的性能.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(019)010【总页数】4页(P35-38)【关键词】无线传感器网络;传感器节点;密钥管理;密钥预分配算法【作者】李明;熊盛武;郑晓亮【作者单位】武汉理工大学湖北武汉430070;武汉理工大学湖北武汉430070;武汉理工大学湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TP93近年来，随着微机电系统、无线通信、信息网络与集成电路等技术的迅速发展，新兴的无线传感器网络应运而生。
计算机密钥管理技术研究进展随着计算机技术的不断进步和普及，计算机所涉及的私人和敏感信息也越来越多。
为了保护用户的个人信息和敏感数据，密钥管理技术变得越来越重要。
本文将介绍密钥管理技术的现状和未来发展。
一、密钥管理技术简介密钥是一串数字代码，它是加密和解密数据的重要元素。
密钥管理技术是在通信过程中安全分配和维护密钥的一种技术，它可以保证数据安全传输。
密钥管理技术包括密钥生成、密钥分发、密钥存储和密钥更新等流程。
二、密钥管理技术的现状目前，密钥管理技术已经得到了广泛应用。
它应用于电子商务、网络安全、数据库安全、移动通信等领域。
随着物联网和人工智能的发展，密钥管理技术在智能家居、智能城市、医疗保健等领域也将得到应用。
在密钥生成方面，随机数生成器是生成密钥的一种基础方法。
但是随机数的产生往往受到环境和时间因素的干扰，难以确保随机性。
因此，研究人员通过使用基于量子物理的随机数生成器，提高了密钥的安全性。
在密钥分发方面，采用公钥加密和基于身份的密钥分发是目前比较流行的分发方法。
公钥加密具有易于分发的优点，但公开密钥的安全性尚未得到充分验证。
基于身份的密钥分发要求在密钥生成过程中，先进行身份认证，然后才能生成密钥，安全性较高。
在密钥存储方面，智能卡是存储密钥的一种选择。
智能卡必须在安全环境中使用，才能防止其被攻击。
另外，为了保护密钥，还需要实现密钥备份和恢复功能。
在密钥更新方面，由于密钥泄露、失窃、丢失等原因，密钥需要定期更新。
更新方法包括主动更新、自动更新和远程更新等。
三、密钥管理技术的未来发展作为信息安全的重要组成部分，密钥管理技术将继续得到重视和发展。
未来，密钥管理技术将从以下几个方面得以优化。
1.量子密钥分发量子密钥分发（QKD）是一种基于量子力学原理保密传输信息的技术。
通过量子密钥分发技术，可以保证交换数据时的绝对安全性，即使被监听也不会泄露任何信息。
因此，量子密钥分发有望成为未来密钥管理的主流技术。
分簇式无线传感器网络密钥预分配方案赵然;方承志【摘要】For some key schemes produce serious security threat to other nodes when head node is captured,an efficient key pre-distribution management scheme LPKPM was proposed.Keys were pre-distributed to cluster head nodes using LU matrix based on symmetric polynomial.The safety threshold of cluster head nodes was improved.Results of theoretical analysis and simulation show that this scheme compared to others not only has better connectivity and security,but also reduces storage consumption.%为解决一些基于分簇的密钥方案中簇头节点被捕获时会对其它节点产生严重的安全威胁问题,基于对称多项式和LU矩阵提出一种高效的基于分簇的LPKPM (key pre-distribution management scheme using LU matrix and polynomial)方案.将对称多项式的LU矩阵分解成L矩阵和U矩阵,对簇头节点进行密钥预分配,提高簇头节点的安全阀值.理论分析和模拟结果表明,该方案相比其它方案有较好连通性和安全性,降低了存储消耗.【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】4页(P345-348)【关键词】无线传感器网络;密钥预分配;多项式;矩阵;安全阀值【作者】赵然;方承志【作者单位】南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京210000;中国移动通信集团山东有限公司滨州分公司,山东滨州256600;南京邮电大学电子科学与工程学院,江苏南京210000【正文语种】中文【中图分类】TP393无线传感器网络[1]的安全性至关重要，而构建高效的密钥管理方案是保证安全性的保障。
