基于人體免疫原理的WSN安全體系結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、隨著微機(jī)電技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)日漸成熟。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越多地被運(yùn)用到環(huán)境監(jiān)測、公共醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題也受到越來越多的關(guān)注。由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)資源有限等特點(diǎn)，使得很多現(xiàn)有的安全技術(shù)無法直接應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題研究有著重要的意義。
　　目前現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究成果中，簇形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于其強(qiáng)適應(yīng)性、便于管理等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全方面

2、的研究，多數(shù)是在簇形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入密鑰機(jī)制來控制惡意信息的蔓延，而從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸、智能應(yīng)答等多方面綜合考慮安全問題的無線傳感器安全模型則很少。本文針對這一問題，以人體免疫原理為基礎(chǔ)，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題。
　　本文以人體免疫原理為基礎(chǔ)，提出一種有雙層免疫機(jī)制的簇形多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)免疫體系結(jié)構(gòu)。本文中將人體免疫概括為人體天然屏障和獲得性免疫兩層結(jié)構(gòu)，通過模擬人體的雙層免疫，設(shè)計(jì)了外部防御機(jī)制和內(nèi)部異常檢測機(jī)制。外部

3、防御機(jī)制負(fù)責(zé)在簇的建立之初，對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行身份驗(yàn)證，避免惡意節(jié)點(diǎn)加入簇中;內(nèi)部異常檢測機(jī)制負(fù)責(zé)在信息傳遞過程中，不同身份的節(jié)點(diǎn)之間相互配合，識別惡意節(jié)點(diǎn)，并將其有效隔離。同時，本文在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方面，在簇形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入免疫節(jié)點(diǎn)和多跳機(jī)制。免疫節(jié)點(diǎn)的加入有效保證了身份驗(yàn)證的有效性，多跳的簇頭通信方式則大大減少了簇頭節(jié)點(diǎn)的能耗，延長了網(wǎng)絡(luò)壽命。選擇簇頭節(jié)點(diǎn)和免疫節(jié)點(diǎn)以及下一跳節(jié)點(diǎn)的時候采用多目標(biāo)規(guī)劃模型，使用偏好系數(shù)加權(quán)和方法，力求最優(yōu)