面向分层无人机网络的去中心群组密钥管理方案

来源：电子与信息学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：姜奇, 蔡明鑫, 程庆丰, 田有亮, 马建峰

单位：1.西安电子科技大学网络与信息安全学院 西安 7101192.河南省网络密码技术重点实验室 郑州 4500013.战略支援部队信息工程大学网络空间安全学院 郑州 4500014.贵州大学计算机科学与技术学院 贵阳 550025

摘要：为解决现有分层无人机(UAV)网络中群组密钥管理存在的单点故障问题，群组成员离线导致整个群组无法计算、及时更新组密钥的问题，该文提出一种支持异步计算的去中心群组密钥管理方案。该方案采用异步棘轮树(ART)协议实现对群组密钥的预部署，各成员能对组密钥进行异步计算、自主更新；利用区块链技术的去中心化特性解决了单点故障问题，提高了群组密钥管理的透明性与公平性。性能评估表明，与同类方案相比，该方案中的簇成员无人机具有较低的计算开销和通信开销，适合应用于分层无人机网络环境。

关键词：分层无人机网络, 群组密钥管理, 异步, 去中心

基金资助：国家自然科学基金重大研究计划(92167203)，国家自然科学基金(62072352, 62125205, 61872449, 61902290, 62072359)，陕西省教育厅科研计划项目(20JY016)，陕西省重点产业链项目(2020ZDLGY09-06)