基于分簇的有效無線傳感器網絡密鑰管理方案
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4 安全性能分析及仿真結果
4．1 安全性能判斷標準
1)連通性 連通性代表網絡安全連通的能力。即節點在可通訊的范圍內，建立安全鏈接的概率。
2)抗攻擊性 抗攻擊性指網絡在某些節點被攻破的情況下仍能保持通信安全的能力。
4. 2 安全性能分析
4. 2. 1 抗攻擊性
當傳感器網絡節點選擇替換特殊信息的u個密鑰占節點密鑰m的比例r不同時，將會產生不同的安全性。在算法中給定一個t，它能在網絡部署之前計算出來，r的取值在t的兩邊可以采取兩種不同的密鑰串選擇方法，來使安全性能得到最優化。如果P代表密鑰的容量大小，m代表傳感器節點能容納的密鑰數目，n代表無線傳感器網絡所有節點的數目，則m(1-r)n=p表示整個無線傳感器網絡中被直接存儲的密鑰數目小于密鑰池大小。如果讓每個節點都存儲不一樣的密鑰，一旦這些節點被攻破，它們所泄露的密鑰對其它節點的鏈接不會造成任何威脅，這樣整個網絡的抗攻擊性一直會保持最大值1。當r等于t時上述不等式取等號，
。在算法中，一個節點會存儲直接密鑰以及另一些密鑰的間接信息，數目分別是m(1-r)以及mr。如果它被攻破了，m(1-r)個密鑰將被泄露，而以及密鑰間接信息對攻擊者而言沒有任何價值。當S個節點被攻破時仍能保持安全的概率可計算如下，當0≤rt時，
，當t≤r≤1時，p(s)=1。由上述分析可知，當0≤rt時被攻破的節點數目越多那已建立的安全鏈接越不安全，當t≤r≤1時被攻破的節點不會對其它的鏈接產生影響，此時安全性能達到最大值。4. 2. 2 連通性
如果P表示密鑰池的大小，兩個節點分別存儲K1和K2個密鑰，不存儲特殊信息，那么這兩個節點能建立安全鏈接的可能
。在算法中，每個節點存儲m(1-r)個密鑰以及mr個間接密鑰信息。首先，讓A從容量為P的密鑰池中隨機選擇m(1-r)個密鑰，然后讓B從剩下的密鑰池中隨機選擇m(1-r)個密鑰，最后讓A，B分別從剩下密鑰池中選擇mr個密鑰，并將他們替換成EK。當0≤rt時，A存儲的m(1-r)個密鑰與B的密鑰及特殊信息沒有匹配的概率為：p1=1-p(P,m,m(1-r))，A存儲的特殊信息與B也無匹配的概率為：p2=1-p(P-m(1-r)，mr，m(1-r))，這樣A與B能建立安全鏈接的概率為pn=1-(1-p1)(1-P2)。當t≤r1時，任意兩個節點都不會共享密鑰，它們依靠間接密鑰信息來建立鏈接，連通性為pn=1-(1-p(P，mr，m(1-r)))2。
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