Open Access

David Sánchez Sánchez

• Key management is a fundamental security service to enable secure wireless ad hoc networks (WAHN). To date existing key management solutions based on either public key infrastructures (PKI) or key pre‑distribution scheme (KPS) exhibit limitations for WAHNs. We firstly develop the Hybrid Key Management Infrastructure (HKMI) for WAHNs composed of moderate‑resource devices. The HKMI complements PKI with trust and cooperation protocols to construct an performance efficient security solution. We secondly develop the Deterministic Pairwise Key Pre-Distribution Scheme (DPKPS) for large‑scale dynamic WAHNs composed of low‑resource devices. The DPKPS applies a combinatorial design for the pre-distribution of multiple bivariate polynomial shares to WAHN nodes. Future work comprises further improving the resiliency of the DPKPS, completing a key management infrastructure on the basis of the DPKPS, the design of DPKPS‑based access control mechanisms, and the integration of the HKMI with the DPKPS in a unified key management architecture.
• Schlüsselmanagement ist ein grundlegender Sicherheitsdienst, um sichere drahtlose Ad Hoc Netze (WAHN) zu ermöglichen. Bestehende Schlüsselmanagementlösungen, basierend entweder auf Public Key Infrastructure (PKI) oder auf Key Pre-distribution Scheme (KPS), haben Beschränkungen für WAHNs. Wir entwickeln erstens die Hybrid Key Management Infrastructure (HKMI) für WAHNs, welche die PKI um Trust- und Kooperationsprotokolle ergänzt, um eine leistungsfähige Sicherheitslösung zu konstruieren. Wir entwickeln zweitens das Deterministic Pairwise Key Pre-Distribution Scheme (DPKPS) für großangelegte dynamische WAHNs, die aus Geräten mit beschränkten Ressourcen bestehen. Das DPKPS verwendet ein kombinatorisches Design für die Vorverteilung mehrerer zweidimensionaler polynomieller Anteile an die WAHN-Knoten. Zukünftige Arbeit umfasst die weitere Verbesserung der Widerstandsfähigkeit des DPKPS, die Entwicklung einer Schlüsselmanagementinfrastruktur auf der Grundlage von DPKPS, den Entwurf DPKPS-basierter Zugriffskontrollsysteme, und die IntegrationSchlüsselmanagement ist ein grundlegender Sicherheitsdienst, um sichere drahtlose Ad Hoc Netze (WAHN) zu ermöglichen. Bestehende Schlüsselmanagementlösungen, basierend entweder auf Public Key Infrastructure (PKI) oder auf Key Pre-distribution Scheme (KPS), haben Beschränkungen für WAHNs. Wir entwickeln erstens die Hybrid Key Management Infrastructure (HKMI) für WAHNs, welche die PKI um Trust- und Kooperationsprotokolle ergänzt, um eine leistungsfähige Sicherheitslösung zu konstruieren. Wir entwickeln zweitens das Deterministic Pairwise Key Pre-Distribution Scheme (DPKPS) für großangelegte dynamische WAHNs, die aus Geräten mit beschränkten Ressourcen bestehen. Das DPKPS verwendet ein kombinatorisches Design für die Vorverteilung mehrerer zweidimensionaler polynomieller Anteile an die WAHN-Knoten. Zukünftige Arbeit umfasst die weitere Verbesserung der Widerstandsfähigkeit des DPKPS, die Entwicklung einer Schlüsselmanagementinfrastruktur auf der Grundlage von DPKPS, den Entwurf DPKPS-basierter Zugriffskontrollsysteme, und die Integration der HKMI mit DPKPS in eine einheitliche Schlüsselmanagementarchitektur.…