無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全成簇算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)等，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，傳送給需要這些信息的用戶。其在軍事和民用領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景，使其得到廣泛的關(guān)注和快速地發(fā)展。
　　 傳感器節(jié)點(diǎn)成簇是實(shí)現(xiàn)對(duì)WSN高效節(jié)能管理和應(yīng)用的有效途徑和關(guān)鍵技術(shù)。但在安全敏感的WSN應(yīng)用中

2、，由于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和資源有限等制約因素，攻擊者可能是網(wǎng)絡(luò)以外的節(jié)點(diǎn)，或是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部合法節(jié)點(diǎn)被俘獲后成為惡意節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)安全成簇是實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)后續(xù)路由、通信和面向應(yīng)用操作安全的基礎(chǔ)。沒(méi)有安全就沒(méi)有應(yīng)用，沒(méi)有應(yīng)用就沒(méi)有發(fā)展，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全成簇，其安全機(jī)制和算法的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文在分析現(xiàn)有成簇算法以及相應(yīng)安全對(duì)策后，以LEACH(LowEnergy Adaptive Clustering Hier

3、archy)協(xié)議為重點(diǎn)研究對(duì)象，提出一種具有安全特征的LEACH算法(LEACH Algorithm with Security Characteristics，LEACH-SC)，包括引入身份認(rèn)證機(jī)制和異常檢測(cè)機(jī)制。其中，身份認(rèn)證機(jī)制基于本文提出的基于ID和地理網(wǎng)格的密鑰預(yù)分配算法建立的安全引導(dǎo)體系實(shí)現(xiàn)；異常檢測(cè)機(jī)制以ARMA預(yù)測(cè)模型為主要檢測(cè)算法。
　　 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明：本文提出的身份認(rèn)證機(jī)制能有效地識(shí)別外部惡意節(jié)點(diǎn)