Entropy Based Intrusion-tolerant Key Management Scheme with Updatability for Unattended Wireless Sensor Network

An Unattended Wireless Sensor Network (UWSN) collects the sensing data by using Mobile Sinks (MSs) which will save the battery power and prolong the network lifetime. Unfortunately, UWSNs are usually deployed in unreachable and hostile environments where MSs, who are given too much privilege, can be easily compromised. This will result in security problems. Thus, their security issues should be carefully addressed to deal with node compromise. In this paper, we present a novel key management scheme employing Blundo symmetric polynomial mechanism and the reverse hash chain to secure UWSNs. From the information entropy perspective, we prove that our scheme is intrusion-tolerant against conspiracy attack of t nodes in every group and show that our scheme is robust against node compromised attacks compared with relative schemes. Streszczenie W niedozorowanych bezprzewodowych sieciach czujnikowych (UWSN) stosuje się zbieranie danych przy pomocy mobilnych stacji (mobile sink,MS). Dzięki temu uzyskuje się oszczędności w poborze mocy baterii oraz wydłużenie czasu życia sieci. UWSN są często umieszczane w niedostępnym i wrogim środowisku, gdzie MS, którym dano za dużo uprawnień, mogą być łatwo skompromitowane. To stwarza problemy bezpieczeństwa, szczególnie starannie rozpatrywane w przypadku kompromitacji węzłów sieci. W opracowaniu, w celu zabezpieczenia UWSN, przedstawiono nowy schemat zarządzania kluczem, wykorzystujący mechanizm symetrycznego wielomianu Blundo i odwrócony ciąg kodowy. Rozpatrując entropię informacji dowiedziono, że, w porównaniu do innych schematów, nasz schemat jest odporny na włamanie wobec ataków na t węzłów w każdej grupie oraz jest silny wobec ataków węzłów skompromitowanych. Entropia opartego o odporny na włamanie schemat zarządzania kluczem z możliwością aktualizacji do niedozorowanej bezprzewodowej sieci czujnikowej