無線傳感器網(wǎng)絡安全成簇算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，WSN)綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線通信技術等，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些信息進行處理，傳送給需要這些信息的用戶。其在軍事和民用領域廣闊的應用前景，使其得到廣泛的關注和快速地發(fā)展。
　　 傳感器節(jié)點成簇是實現(xiàn)對WSN高效節(jié)能管理和應用的有效途徑和關鍵技術。但在安全敏感的WSN應用中

2、，由于網(wǎng)絡的技術特點和資源有限等制約因素，攻擊者可能是網(wǎng)絡以外的節(jié)點，或是網(wǎng)絡內(nèi)部合法節(jié)點被俘獲后成為惡意節(jié)點，節(jié)點安全成簇是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡后續(xù)路由、通信和面向應用操作安全的基礎。沒有安全就沒有應用，沒有應用就沒有發(fā)展，如何實現(xiàn)網(wǎng)絡的安全成簇，其安全機制和算法的研究具有重要的理論意義和實用價值。
　　 本文在分析現(xiàn)有成簇算法以及相應安全對策后，以LEACH(LowEnergy Adaptive Clustering Hier

3、archy)協(xié)議為重點研究對象，提出一種具有安全特征的LEACH算法(LEACH Algorithm with Security Characteristics，LEACH-SC)，包括引入身份認證機制和異常檢測機制。其中，身份認證機制基于本文提出的基于ID和地理網(wǎng)格的密鑰預分配算法建立的安全引導體系實現(xiàn)；異常檢測機制以ARMA預測模型為主要檢測算法。
　　 仿真實驗結果和分析表明：本文提出的身份認證機制能有效地識別外部惡意節(jié)點