基于WSNs簇結(jié)構(gòu)的云模型信任評估方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSNs）作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，已被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。然而由于傳感器節(jié)點固有的特點，導(dǎo)致其通信、計算、存儲、和電源資源均受限；且傳感器節(jié)點通常部署在無人監(jiān)管或敵對的環(huán)境中，容易出現(xiàn)突發(fā)故障或遭遇惡意節(jié)點的捕獲，嚴重威脅網(wǎng)絡(luò)安全。傳統(tǒng)的加密解密的安全保證機制由于復(fù)雜的算法和大量的開銷，使其不適應(yīng)于資源受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；此外，該類機制主要用于抵抗網(wǎng)絡(luò)外部引起的

2、攻擊，無法有效地識別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)生的攻擊。為了節(jié)約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源，識別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部攻擊，本文在分析和研究了現(xiàn)有的解決網(wǎng)絡(luò)資源受限問題和內(nèi)部安全問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簇結(jié)構(gòu)的云模型信任評估方法。本論文取得的研究成果如下：
　　（1）提出一種高效節(jié)能均衡的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇節(jié)點調(diào)度算法。該算法在簇的選舉與形成階段，考慮候選簇首與基站的距離、節(jié)點所在區(qū)域的密度和能量形成非均勻的競爭范圍，構(gòu)造大小不等的簇，平衡簇內(nèi)

3、和簇間的通信能耗；同時，在簇形成之后，通過判斷中心節(jié)點與其感知節(jié)點夾角的方法在簇內(nèi)查找冗余節(jié)點，調(diào)度其工作狀態(tài)，減少網(wǎng)絡(luò)中工作節(jié)點數(shù)量，提高網(wǎng)絡(luò)能量利用率。
　　（2）考慮無線傳感器網(wǎng)絡(luò)易遭遇內(nèi)部攻擊，在分簇結(jié)構(gòu)的背景下，提出一種基于云模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信任評估方法，有效解決信任關(guān)系的不確定性，提高信任評估的準確性。首先，該算法考慮影響節(jié)點信任度量的多種因素，包括通信、消息和能量因素，對各種因素進行數(shù)學(xué)建模，并結(jié)合云發(fā)生器得到因

4、素信任云；其次，通過動態(tài)的權(quán)重合并因素信任云計算節(jié)點的直接信任云，實現(xiàn)更準確的信任評佔。同時通過修正的時間敏感因子綜合節(jié)點的推薦信任云與直接信任云，得到節(jié)點的最終信任云；最后，根據(jù)信任云決策算法得到節(jié)點的最終信任等級，更好地協(xié)調(diào)信任的模糊性和隨機性，保證網(wǎng)絡(luò)安全。
　?。?）使用OMNeT++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對本文提出的算法進行仿真。通過多方面驗證與對比實驗表明，本文的非均勻分簇節(jié)點調(diào)度算法能有效節(jié)約并均衡節(jié)點能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。