無線傳感器網(wǎng)絡信任評估模型與方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network，WSN）由于其功耗低、成本低并且具有獨立感知、數(shù)據(jù)存儲、處理以及無線通信能力而被廣泛應用于軍事、農(nóng)業(yè)、健康、環(huán)境等多個方面，但由于傳感器節(jié)點通常部署在開放環(huán)境中，且節(jié)點本身在計算、存儲、帶寬、能量等方面的資源均有限，缺乏必要的安全保障，容易被攻擊捕獲，嚴重威脅網(wǎng)絡安全。因此，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽啃詫τ跓o線傳感器網(wǎng)絡至關重要。傳統(tǒng)的密碼體制只能解決外部攻擊，而對傳感器節(jié)點的內(nèi)部

2、攻擊無能為力。利用信任評估機制區(qū)分惡意節(jié)點與正常節(jié)點，能夠有效解決節(jié)點被俘獲攻擊所導致的內(nèi)部攻擊問題，對保障網(wǎng)絡安全、提高網(wǎng)絡性能有重要意義。
　　為建立無線傳感器網(wǎng)絡可靠高效的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，順利實現(xiàn)網(wǎng)絡正常功能，迫切需要對信任評估和層次路由的關鍵技術進行深入研究。本論文在分析了無線傳感器網(wǎng)絡的安全問題及相關技術研究現(xiàn)狀的基礎上，從節(jié)點信任角度出發(fā)對節(jié)點信任程度進行評價，并對網(wǎng)絡路由進行改進，排除惡意節(jié)點，提高網(wǎng)絡性能。
　

3、　本論文的主要工作包括以下兩部分:
　　(1)設計了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點信任評估模型及計算方法，以發(fā)送速率、新鮮性、相關性、轉發(fā)率和完整性作為信任因子對節(jié)點進行信任值評估，通過評估主體自己監(jiān)測數(shù)據(jù)以及中間節(jié)點推薦信任值綜合計算得出評估客體的信任情況，從信任值的角度區(qū)分正常節(jié)點與惡意節(jié)點;
　　(2)在前項工作基礎上，以低功耗自適應集簇分層型協(xié)議（Low EnergyAdaptive Clustering Hierarchy,

4、LEACH）為基礎對網(wǎng)絡路由協(xié)議進行改進:首先，考慮節(jié)點信任值，在簇頭選舉及簇形成階段均將節(jié)點信任值作為考慮因素，排除惡意節(jié)點成為簇頭及簇內(nèi)成員的可能性，拒絕惡意節(jié)點參與網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸;其次，設計簇頭數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗵鴻C制，以跳數(shù)為衡量標準，并考慮簇頭節(jié)點信任值及能量剩余情況，簇頭節(jié)點數(shù)據(jù)經(jīng)多跳后到達匯聚節(jié)點(Sink)而非直接發(fā)送至Sink節(jié)點。這樣能夠平衡網(wǎng)絡能量負載，避免遠距離簇頭由于發(fā)送數(shù)據(jù)能量損耗過大而快速成為盲節(jié)點，同時防止孤立惡