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移动Ad Hoc网络(Mobile Ad Hoc Networks)是由一组移动节点组成的具有动态拓扑结构的无线移动分组网络。这种网络结构在灾难救助、探险等通信基础设施无法覆盖或遭破坏的环境中有很好的应用前景,也是未来4G网络通信的重要组成部分。移动Ad Hoc网络不依赖任何固定的基础设施,各节点地位平等,都具有主机和路由器的双重功能,从而形成一个以中间主机节点为中继的多跳的分布式网络。移动Ad Hoc网络因其自身的特点,易受到攻击,面临许多安全挑战,因此其安全问题正成为移动Ad Hoc网络领域中的一项重要研究内容,而密钥管理是其中的一个非常重要的环节。本文选择移动Ad Hoc网络的安全问题作为主要研究对象,探讨了Ad Hoc网络中存在的安全隐患,侧重讨论了秘密共享和密钥协商在移动Ad Hoc网络环境中的应用,对目前的方案进行了分类总结,分析了主要设计思想及优缺点,在此基础上分别提出了一种有效的多重秘密共享方案、群密钥协商协议及Ad Hoc网络分布式密钥更新方案。本文主要工作包括:1.介绍了移动Ad Hoc网络的概念、发展历史、特点及应用,对移动Ad Hoc网络的安全问题进行了深入分析,包括网络所面临的安全威胁、网络的安全目标等。2.概述了信息加密、秘密共享和密钥协商等密钥管理相关技术,例举了这些技术的一些经典方案,并对移动Ad Hoc网络中几种典型的密钥管理方案进行了探讨。3.指出了Chien,Yang等多重秘密共享方案的不足之处,基于双线性对的特性,提出一种新的门限多重秘密共享方案。该方案可一次共享任意数量的秘密,增加一个秘密只需广播常数个消息量,较好地克服了文中所提及的多消息量、无验证、依赖安全信道和可信中心等秘密共享方案缺陷。4.结合基于身份的密钥管理体制,基于所提出的多重秘密共享方案,设计了一种有效的移动Ad Hoc网络密钥更新方案,在OPNET环境下对该方案进行了仿真,实验结果表明方案对网络带宽的依赖性较小。5.设计了一种简单的双方密钥协商协议,并将其扩展到多方,给出了一种基于身份的单轮多方密钥协商协议,该协议具有单轮协商的优势,适合在资源有限的移动Ad Hoc网络环境下应用。