چکيده— شبکه های حسگر بی سیم با ذخیره سازی داده-محور، برای حفظ داده های سنس شده (حس شده) جهت استفاده های بعدی، مخازن گره درون-شبکه ای را فراهم می آورند. با این حال، بسیاری از مطالعات قبلی توجه کمتری به مسائل امنیت داده ها داشتند، به طوری که داده های حس شده می توانستند به راحتی توسط مهاجمین کشف شوند. الگوی pDCS اگر چه با مکانیسم حفاظت از داده ها اجرا می¬شود، اما در جایی که یک گره در معرض خطر قرار داشته باشد؛ متحمل ترافیک زیادی می شود که ناشی از از پیام rekeying است و در نتیجه تا حد زیادی انرژی شبکه را مصرف می کند. در این مقاله، بر اساس سیستم پایه انحصار (EBS)، یک پروتکل مدیریت کلید کارآمد و توزیع شده ، به نام ERP-DCS، برای بهبود نقص موجود در الگوی pDCS پیشنهاد شده است. از طریق شبیه سازی گسترده، نتیجه می گیریم که با افزایش اندک تعداد کلید های ذخیره شده (در حدود یک کلید بیشتر) در هر گره، الگوی پیشنهادی می تواند سربار های ناشی از پیام rekeying را به میزان 70 درصد کاهش داده و به این ترتیب عمر شبکه را افزایش دهد.
کلمات کليدي: مدیریت کلید، سیستم پایه انحصار، ذخیره سازی داده-محور، rekeying، شبکه های حسگر بیسیم

Abstract:  Data-centric storage wireless sensor networks in general provide in-network node repositories to keep sensory data for later use. However, most of previous studies pay less attention to data security issues, so that the sensory data could be easily explored to the intruders. The pDCS scheme although has implemented with data protection mechanism, it incurs a lot of rekeying message traffics while a node was compromised, and thus greatly consumes network energy. In this paper, based on the Exclusion Basis System (EBS), we propose an efficient and distributed key management protocol, termed as ERP-DCS, to improve pDCS’s deficiency. Through extensive simulations, we conclude that: at a slight increase on the number of keys (about one more key) stored in each node, the proposed scheme can achieve about 70% reduction on rekeying message overheads, and thus elongates the network lifetime.
Keywords: Key Management; Exclusion Basis System; Data-Centric Storage; Rekeying; Wireless Sensor Networks