無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中惡意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)和安全路由技術(shù).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是融合通信、嵌入式系統(tǒng)、傳感器等多種學(xué)科的新型電子技術(shù)，它具有廣泛的應(yīng)用前景。WSN是由一組傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的具有自組織、多跳和能量資源受限等特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。目前，針對(duì)WSN的主要研究?jī)?nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)路由算法、無(wú)線通信協(xié)議和安全防御技術(shù)。
　　WSN在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用最為廣泛，其安全問(wèn)題是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，因此本文深入研究了WSN的安全防御技術(shù)。針對(duì)WSN的攻擊包括內(nèi)部攻擊和外部攻擊：傳統(tǒng)的加密技術(shù)只能

2、抵御外部攻擊；攻擊者通過(guò)俘獲和破解正常節(jié)點(diǎn)，其偽造的惡意節(jié)點(diǎn)發(fā)動(dòng)的內(nèi)部攻擊很難防御。本文通過(guò)分析各種網(wǎng)絡(luò)攻擊的特點(diǎn)，針對(duì)內(nèi)部攻擊中最難解決的選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊進(jìn)行了重點(diǎn)研究，并設(shè)計(jì)了能夠抵御多種攻擊的安全路由機(jī)制。全文工作如下：
　　第一、通過(guò)總結(jié)現(xiàn)有的研究成果，分析出抵御內(nèi)部攻擊的安全機(jī)制應(yīng)具備以下特點(diǎn)：1.能夠準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)出惡意節(jié)點(diǎn)，并判斷其攻擊方式；2.能夠?qū)崟r(shí)反饋信息，并且更新路由；3.其復(fù)雜度是輕量級(jí)的，應(yīng)盡量減少節(jié)點(diǎn)的

3、能量消耗；4.能解決多種攻擊方式，而不是只解決單一的攻擊情況。建立在此基礎(chǔ)上，本文展開(kāi)了安全機(jī)制的構(gòu)想和設(shè)計(jì)工作。
　　第二、本文結(jié)合看門(mén)狗、信譽(yù)值和鄰居節(jié)點(diǎn)相互監(jiān)控等檢測(cè)機(jī)制，提出了一種基于監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和信譽(yù)值的安全路由機(jī)制，并進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)。利用專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件OPNET，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)模型、實(shí)現(xiàn)了拓?fù)洳季?、設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)工作模式和數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。最后模擬出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和安全檢測(cè)過(guò)程。
　　第三、本文建立了信譽(yù)值模型，通過(guò)對(duì)普

4、通節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)收發(fā)過(guò)程的偵聽(tīng)，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)度，判斷它們的行為是否異常；在路由節(jié)點(diǎn)的選擇上，使用節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)值和剩余能量綜合決定最佳路由節(jié)點(diǎn)。最后，本文在檢測(cè)門(mén)限的設(shè)置上采用了隨信道環(huán)境變化的自適應(yīng)門(mén)限，并給出了數(shù)學(xué)證明。
　　第四、仿真結(jié)果表明：1.該安全機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)惡意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)；2.通過(guò)改變綜合信譽(yù)值中各屬性的權(quán)重可以滿足不同網(wǎng)絡(luò)的要求；3.與看門(mén)狗和鄰居節(jié)點(diǎn)監(jiān)控機(jī)制進(jìn)行誤檢率對(duì)比，本文安全機(jī)制的誤檢率只有3％左右，