無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全定位研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一門新興的前沿科學(xué)技術(shù)，一種全新的信息獲取平臺(tái)，以其高效、低能耗、自組織、能在惡劣的自然環(huán)境下工作等優(yōu)點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注，成為近幾年的研究熱點(diǎn)。
　　 節(jié)點(diǎn)定位問(wèn)題是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。常見(jiàn)的目標(biāo)跟蹤、尋找最佳路由、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?fù)載均衡等都需要借助于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)位置信息。但受傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量和硬件資源有限等條件制約，已有的適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法可靠性并不高，節(jié)點(diǎn)在其定位過(guò)程很容易受來(lái)自網(wǎng)內(nèi)

2、網(wǎng)外的攻擊，從而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)定位精度降低，破壞整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的分析研究，在此基礎(chǔ)上針對(duì)它們的不足，提出了兩個(gè)新的節(jié)點(diǎn)安全定位算法。
　　 (1)基于RSSI測(cè)距的參考加權(quán)安全定位算法傳統(tǒng)RSSI算法受環(huán)境的影響非常大，對(duì)外界的適應(yīng)能力差，且不具有安全性。本文針對(duì)傳統(tǒng)算法的上述缺點(diǎn)，提出一種基于RSSI測(cè)距的參考加權(quán)安全定位算法。所提算法在計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離時(shí)，將離未知節(jié)點(diǎn)最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)設(shè)置為參

3、考節(jié)點(diǎn)，利用參考節(jié)點(diǎn)建立的信號(hào)強(qiáng)度與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)與其周邊權(quán)值信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間的距離，并結(jié)合三邊定位和重心法獲得最終的位置坐標(biāo)。仿真結(jié)果表明，該算法在提高測(cè)量精度的同時(shí)也增強(qiáng)了算法在不同環(huán)境下的適應(yīng)性，抵御了一些常見(jiàn)的攻擊，如局部提高周圍信道噪聲、增大發(fā)射功率、蟲洞攻擊、節(jié)點(diǎn)俘獲攻擊等。
　　 (2)Bilateration節(jié)點(diǎn)加密認(rèn)證安全定位算法在實(shí)際的應(yīng)用中，除了自然環(huán)境的影響，更有可能來(lái)自人為的蓄意攻擊與破壞。針

4、對(duì)文中提出的基于RSSI測(cè)距參考加權(quán)安全定位算法的不足，即未知節(jié)點(diǎn)在定位之前為了建立一個(gè)更適合當(dāng)前環(huán)境的無(wú)線信號(hào)衰減模型，需要選擇與之距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)作為其RSSI的參考節(jié)點(diǎn)。因此，一旦被選擇的參考節(jié)點(diǎn)受到攻擊，并向全網(wǎng)廣播錯(cuò)誤的位置信息，局部甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)就會(huì)失效。為此，結(jié)合信息安全方面的知識(shí)，本文又進(jìn)一步設(shè)計(jì)了基于對(duì)稱密鑰密碼體制的節(jié)點(diǎn)加密認(rèn)證安全定位算法。其基本原理是，未知節(jié)點(diǎn)在測(cè)量出與周圍信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離后，便可執(zhí)行Bi