基于異或網絡編碼的無線傳感器網絡污染檢測方法研究.pdf

1、網絡編碼是是一個新興技術，能夠有效地解決無線傳感器網絡的節(jié)能問題，帶來網絡性能在諸多方面的增益。但是，由于編碼的特點，網絡編碼系統(tǒng)更容易受到污染攻擊的影響。安全問題嚴重影響著網絡編碼的應用前景。針對無線傳感器網絡節(jié)點能量和資源有限這一特點，本文利用異或網絡編碼技術，提高網絡生存時間和抵抗污染攻擊，研究了無線傳感器網絡中基于異或網絡編碼技術的污染信息檢測策略和方案。主要內容包括以下三個部分:
　　 (1)通過對目前安全異或網絡編碼

2、的研究，提出了一種優(yōu)化網絡生存時間的異或網絡編碼驗證策略。該策略根據傳感器節(jié)點的剩余能量決定節(jié)點的處理方式，在一定安全條件下，能均衡節(jié)點間的能量，達到提高網絡生存時間的目的。實驗結果表明，在攻擊概率較小的情況下，總體能耗最小驗證策略的網絡生存時間略高于本文策略，但隨著攻擊概率的增大，本文策略可提高網絡生存時間約11％～48％。
　　 (2)針對無線傳感器網絡的數據污染問題，提出了一種基于異或網絡編碼的污染信息檢測方案。該方案采用

3、概率密鑰預分布技術和消息認證碼(MAC)，多個MAC驗證同一信息，只有與信源有共享密鑰的節(jié)點才能進行驗證。與已有的驗證方案相比，該方案中的MAC具有異或同態(tài)性，使得節(jié)點輸出信息的MAC數量與輸入信息的數量無關，減小了節(jié)點的通信開銷。
　　 (3)結合傳統(tǒng)橢圓曲線體制和同態(tài)哈希函數，設計了一種可確定攻擊節(jié)點的異或網絡編碼簽名方案。在該方案中，信源通過私有密鑰計算冗余信息，使得公鑰等于添加冗余信息后新信息的hash值。中間節(jié)點對接收