無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)GEAR路由協(xié)議安全性研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)的一個(gè)重要的分支，也是目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，隨著傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，它已逐漸成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)技術(shù)，為信息獲取與處理技術(shù)提供了全新的方式。通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并以無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的通信方式傳送給用戶。近年來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐步應(yīng)用于民用、商用、工業(yè)以及軍事等各個(gè)領(lǐng)域，其安全性變的越來(lái)越重要，因此如何保證無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信安全也是無(wú)線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文主要基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中綜合性能較好的GEAR路由協(xié)議來(lái)開(kāi)展研究，針對(duì)GEAR協(xié)議不能抵御虛假路由、女巫攻擊和選擇性轉(zhuǎn)發(fā)等弱點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的安全路由協(xié)議GT-GEAR，相關(guān)研究工作及取得的具體成果有：
　?。?）針對(duì)GEAR路由協(xié)議在解決路由空洞問(wèn)題時(shí)時(shí)常出現(xiàn)短暫的路由環(huán)現(xiàn)象，使分組轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)增加，浪費(fèi)更多的網(wǎng)絡(luò)能量。GT-GEAR路由協(xié)議基于反饋避免的思想提出一種改進(jìn)的解決路由空洞問(wèn)

3、題的方案，該方案能夠有效地解決短暫路由環(huán)現(xiàn)象，從而減少分組轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量，彌補(bǔ)了因增強(qiáng)GEAR安全性而需要的能耗。
　?。?）GT-GEAR協(xié)議采用了對(duì)密鑰預(yù)分配方案，并將網(wǎng)絡(luò)劃分成正三角形的網(wǎng)格模型，再利用網(wǎng)格的形式管理密鑰。在該方案的網(wǎng)格模型中每對(duì)相鄰單元與1個(gè)Blom矩陣相關(guān)聯(lián)，因此該方案能很好的抵御虛假路由和女巫攻擊，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力，同時(shí)減小了每個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)。
　　（3）針對(duì)選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊，GT-G

4、EAR路由協(xié)議增加了節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)度的評(píng)價(jià)機(jī)制。在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選擇下一跳時(shí)綜合考慮節(jié)點(diǎn)可信值、綜合代價(jià)和節(jié)點(diǎn)的剩余能量，將該綜合值最高的節(jié)點(diǎn)作為路由的下一跳，從而均衡了網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，并有效地抵御選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊。
　　論文從理論上對(duì)改進(jìn)的GT-GEAR路由協(xié)議的安全性能進(jìn)行了綜合分析，并在相同的密鑰預(yù)分配方案下，使用不同的網(wǎng)格對(duì)GT-GEAT協(xié)議分別進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明：在網(wǎng)絡(luò)安全連通率降低不明顯的前提下，改進(jìn)協(xié)議中節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)較小，