無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中惡意節(jié)點的檢測和安全路由技術(shù).pdf

1、無線傳感器網(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)點構(gòu)成的具有自組織、多跳和能量資源受限等特點的網(wǎng)絡(luò)。目前，針對WSN的主要研究內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、節(jié)點路由算法、無線通信協(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，其安全問題是該領(lǐng)域的研究熱點，因此本文深入研究了WSN的安全防御技術(shù)。針對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；攻擊者通過俘獲和破解正常節(jié)點，其偽造的惡意節(jié)點發(fā)動的內(nèi)部攻擊很難防御。本文通過分析各種網(wǎng)絡(luò)攻擊的特點，針對內(nèi)部攻擊中最難解決的選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊進行了重點研究，并設(shè)計了能夠抵御多種攻擊的安全路由機制。全文工作如下：
　　第一、通過總結(jié)現(xiàn)有的研究成果，分析出抵御內(nèi)部攻擊的安全機制應(yīng)具備以下特點：1.能夠準確、快速的檢測出惡意節(jié)點，并判斷其攻擊方式；2.能夠?qū)崟r反饋信息，并且更新路由；3.其復(fù)雜度是輕量級的，應(yīng)盡量減少節(jié)點的

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，本文展開了安全機制的構(gòu)想和設(shè)計工作。
　　第二、本文結(jié)合看門狗、信譽值和鄰居節(jié)點相互監(jiān)控等檢測機制，提出了一種基于監(jiān)控節(jié)點和信譽值的安全路由機制，并進行了完整的設(shè)計。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、實現(xiàn)了拓撲布局、設(shè)計了節(jié)點工作模式和數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。最后模擬出整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和安全檢測過程。
　　第三、本文建立了信譽值模型，通過對普

4、通節(jié)點數(shù)據(jù)收發(fā)過程的偵聽，監(jiān)控節(jié)點計算出每個節(jié)點的信譽度，判斷它們的行為是否異常；在路由節(jié)點的選擇上，使用節(jié)點的信譽值和剩余能量綜合決定最佳路由節(jié)點。最后，本文在檢測門限的設(shè)置上采用了隨信道環(huán)境變化的自適應(yīng)門限，并給出了數(shù)學證明。
　　第四、仿真結(jié)果表明：1.該安全機制可以實現(xiàn)惡意節(jié)點的檢測；2.通過改變綜合信譽值中各屬性的權(quán)重可以滿足不同網(wǎng)絡(luò)的要求；3.與看門狗和鄰居節(jié)點監(jiān)控機制進行誤檢率對比，本文安全機制的誤檢率只有3％左右，