安全高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知、采集和處理各種監(jiān)測對(duì)象的信息，在軍事、環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)生產(chǎn)等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景，是當(dāng)前國際上備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。而如何利用極其有限的能量資源和有限的存儲(chǔ)空間將數(shù)據(jù)安全有效地發(fā)送到目的地已成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。 本文對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的安全性和節(jié)點(diǎn)能量高效性進(jìn)行了深入研究，主要工作有： (1)簡要介紹了研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全性的背景及意義，根據(jù)其特點(diǎn)歸類分析存在的安全隱患

2、，總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全研究現(xiàn)狀，及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全需求和常見的攻擊手段，介紹了可證明安全的定義、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域，收集了在WSN中的已有的可證明安全技術(shù)，為接下來的研究工作進(jìn)行鋪墊。 (2)運(yùn)用可證明安全BCK模型的主要思想，建立WSN路由協(xié)議的安全分析模型，該模型主要包括：非認(rèn)證鏈模型(UM)、認(rèn)證鏈模型(AM)、MT-認(rèn)證器，并利用此模型分析了兩個(gè)基于加密和認(rèn)證的按需路由SRP和Ariadne，發(fā)現(xiàn)了新的攻擊，針對(duì)上

3、面兩個(gè)協(xié)議在安全性和有效性方面的不足，提出一個(gè)新的協(xié)議EndairA，加強(qiáng)中間節(jié)點(diǎn)的簽名認(rèn)證和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并在傳輸過程中路由信息始終以密文方式傳遞，增加新協(xié)議的安全性，同時(shí)運(yùn)用可證明安全BCK模型對(duì)新協(xié)議進(jìn)行證明，滿足定義3的兩個(gè)性質(zhì)，此協(xié)議在UM和AM兩模型下是安全的。 (3)在NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬器上添加EndairA算法模塊，對(duì)EndairA算法從分組發(fā)送成功率和不同節(jié)點(diǎn)數(shù)的點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)延兩個(gè)方面進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與SR