基于能量場的傳感網(wǎng)惡意節(jié)點檢測方案.pdf

1、由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是處于惡劣環(huán)境和完全暴露在敵方視野下，且傳感器節(jié)點使用電池或其它易耗盡的電源作為其供電設(shè)備，因此如何快速準確檢測出以能耗攻擊為主的惡意節(jié)點，確保網(wǎng)絡(luò)更長時間的可用性是研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個重點。
　　 本論文為解決無線傳感網(wǎng)的安全性和能量均衡節(jié)能性，結(jié)合無線傳感網(wǎng)特點提出基于能量場的傳感網(wǎng)惡意節(jié)點檢測方案，以增強網(wǎng)絡(luò)防惡意攻擊性和能量消耗均衡性，從而延長網(wǎng)絡(luò)生命周期；并針對傳感網(wǎng)特點改進了檢測報警方案，達

2、到降低簇頭誤報警率；最后并對以上方案進行了仿真和系統(tǒng)測試驗證。論文主要完成工作：
　　 (1)介紹了無線傳感網(wǎng)所遭遇的主要安全威脅，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)特點和拓撲控制等一些重要概念，簡要描述了常用網(wǎng)絡(luò)異常檢測技術(shù)的原理和應(yīng)用。
　　 (2)提出了一種基于能量場的路由協(xié)議，將物理學中“場”的概念引入到無線傳感網(wǎng)中，以驅(qū)動數(shù)據(jù)分組朝著優(yōu)化路徑傳輸，達到均衡簇頭能量消耗、延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。
　　 (3)設(shè)

3、計了一種主要針對能耗攻擊的節(jié)點能量檢測方案，通過合理的閾值選取，能夠較準確地檢測出惡意節(jié)點，提高網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性。考慮到無線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)分組流向的向心性和節(jié)點的能量有限性，首先在層次式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上建立一種基于能量勢能場的路由協(xié)議起到延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的作用；其次在建立的能量勢能場路由協(xié)議下運用ARMA預(yù)測模型對節(jié)點能量進行預(yù)測并檢測出惡意節(jié)點，避免被攻擊節(jié)點過早耗盡自身能量導致網(wǎng)絡(luò)生命周期終結(jié)。
　　 (4)在適合于傳感網(wǎng)應(yīng)用的

4、背景下，改進了檢測報警方案，達到降低簇頭誤報警率。并采用基于異常節(jié)點孤立表格的檢測機制，減少檢測時整個系統(tǒng)開銷，增強系統(tǒng)魯棒性。
　　 (5)仿真測試并搭建系統(tǒng)測試平臺，驗證方案的可行性。仿真結(jié)果表明，此方案提高了對惡意節(jié)點的檢測準確度并在節(jié)點間能量消耗均衡性方面提高60％左右，在增強網(wǎng)絡(luò)安全性的同時也延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。通過搭建系統(tǒng)測試平臺，對惡意節(jié)點檢測機制進行了相應(yīng)的測試及驗證和簡要的性能分析，測試結(jié)果表明，本方案能夠較準