[发明专利]一种无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：距离汇聚节点单跳的节点初次入网生成密钥；

步骤2：距离汇聚节点多跳的节点初次入网生成密钥；

步骤3：基于AODV的节点重新入网身份校验；

步骤4：基于逐跳加密的节点重新入网。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：距离汇聚节点一跳的路由节点，通过发送信标请求命令，在时间阈值内收到汇聚节点反馈的请求响应后就开始入网；

步骤1-2：节点发起连接请求，所述汇聚节点回复的请求响应里面有由汇聚节点产生的汇聚节点随机数种子random_s，整个消息由初始密钥e_k加密，表示鉴别开始；

步骤1-3：路由节点收到后，提取所述汇聚节点随机数种子random_s并本地产生鉴别响应消息，所述响应消息中包含路由节点产生的路由节点随机数种子random_r和MIC码，所述MIC码由所述初始密钥e_k加密发送至所述汇聚节点；MIC＝e_k(random_s||random_r||R_ID)，

其中：R_ID为所述汇聚节点的ID。

步骤1-4：所述汇聚节点收到所述响应消息后，将所述汇聚节点随机数种子random_s、R_ID与所述路由节点随机数种子random_r分别利用所述初始密钥e_k加密，判断校验所得结果是否与MIC码一致，若一致，则鉴别成功；

步骤1-5：所述汇聚节点将发送端64位MAC地址、接收端的64位MAC地址、所述汇聚节点随机数种子random_s、所述路由节点随机数种子random_r和全局密钥共5份密钥材料一并利用密钥生成函数产生汇聚节点与入网节点的会话密钥；

步骤1-6：所述汇聚节点在校验成功后，反馈鉴别成功包给所述路由节点，其中包括MIC码：MIC＝e_k(random_r||random_s)，然后分配的网络资源，其中包括利用所述初始密钥e_k加密的全局密钥信息；

步骤1-7：所述路由节点收到所述全局密钥信息后，利用所述初始密钥e_k加密所述汇聚节点随机数种子random_s与所述路由节点随机数种子random_r校验值是否与MIC码一致；若一致，则解密出全局密钥，所述路由节点同时具有发送端的64位MAC地址、接收端的64位MAC地址、所述路由节点随机数种子random_r、所述汇聚节点随机数种子random_s和全局密钥共5份密钥材料，同样生成与所述汇聚节点相同的会话密钥，所述会话密钥同时也是所述路由节点与汇聚节点之间的对密钥，路由节点的单跳节点入网完成。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法，其特征在于：所述步骤2中，所述距离汇聚节点多跳的节点是路由节点或传感节点。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：所述距汇聚节点多跳的节点与上一跳节点建立会话密钥；

步骤2-2：所述距汇聚节点多跳的节点与所述汇聚节点建立对密钥；

步骤2-3：在鉴别响应包中包含随机数random1.2和随机数random2.1，所述随机数random1.2和收到的随机数random1.1用于与上一跳节点建立会话密钥，所述随机数random2.1与收到的random2.2用于与所述汇聚节点建立对密钥。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络中节点掉线重连接的安全路由方法，其特征在于：所述步骤2中，所述密钥包括初始密钥、全局密钥、会话密钥和对密钥。