無線傳感器網(wǎng)絡安全路由的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡近年來得到迅速發(fā)展和普遍重視，它的出現(xiàn)和發(fā)展對現(xiàn)代科學技術(shù)產(chǎn)生了極其深刻的影響，也顯著的改變了人們的觀念。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡技術(shù)不同，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)將現(xiàn)代無線通信技術(shù)、微型傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)有機的融為一體，在國防、環(huán)境監(jiān)測、家庭自動化、運輸和其他許多領(lǐng)域具有廣闊的應用前景和極高的應用價值。但有限的計算、存儲和通信能力，尤其是嚴重受限的能量使其應用前景面臨巨大挑戰(zhàn)。在應用之前需要解決很多關(guān)鍵問題，安全問題即是其中之一。安全問

2、題存在于無線傳感器網(wǎng)絡從物理層到應用層的各個層，各層都有不同的問題需要解決，安全路由的目的是防止因誤用或濫用路由協(xié)議而導致的網(wǎng)絡癱瘓、網(wǎng)絡性能下降或信息泄露，研究安全路由問題具有重要意義。 本文通過分析無線傳感器網(wǎng)絡現(xiàn)有路由協(xié)議的安全特性，在一種綜合性能較好的路由協(xié)議基礎(chǔ)上進行了安全路由算法設計，并進行了分析、仿真。在對無線傳感器網(wǎng)絡安全路由相關(guān)問題研究的基礎(chǔ)上，分析了網(wǎng)絡層面臨的安全威脅及典型路由協(xié)議的安全特性。 首先

3、，本文在綜合分析多種現(xiàn)有路由協(xié)議性能的基礎(chǔ)上，選取了Topdisc算法，Topdisc算法作為早期無線傳感器網(wǎng)絡層次型路由協(xié)議的代表，在各方面都具有較好的性能。為了使該路由協(xié)議更適合無線傳感器網(wǎng)絡，本文在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)靈活性、能量有效、多路徑路由等方面擴展了該路由協(xié)議，同時通過無線傳感器網(wǎng)絡測試床系統(tǒng)驗證了算法的有效性。 其次，為了使本算法具有更好的安全性，本文在以上路由算法的基礎(chǔ)上設計了一種新的層次型安全路由協(xié)議，通過網(wǎng)絡加密與認證

4、算法、密鑰連接圖的建立、密鑰管理機制、多路徑機制、基于信用額度的入侵檢測機制等安全措施有力的保證了網(wǎng)絡層的安全。分析表明：該安全路由算法具有較好的性能，能抵御針對無線傳感器網(wǎng)絡的大多數(shù)路由攻擊，適合無線傳感器網(wǎng)絡。隨后的仿真實驗驗證了算法的有效性。 最后，本文對無線傳感器網(wǎng)絡測試床系統(tǒng)進行了簡單介紹，并在測試床系統(tǒng)上仿真了本文提出的安全路由協(xié)議的性能，仿真結(jié)果表明，本文所提出的無線傳感器網(wǎng)絡安全路由算法在組網(wǎng)時間、網(wǎng)絡能耗、端到