無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)近年來(lái)得到迅速發(fā)展和普遍重視，它的出現(xiàn)和發(fā)展對(duì)現(xiàn)代科學(xué)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(luò)技術(shù)不同，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)、微型傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)的融為一體，在國(guó)防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化、運(yùn)輸和其他許多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和極高的應(yīng)用價(jià)值。但有限的計(jì)算、存儲(chǔ)和通信能力，尤其是嚴(yán)重受限的能量使其應(yīng)用前景面臨巨大挑戰(zhàn)。在應(yīng)用之前需要解決很多關(guān)鍵問(wèn)題，安全問(wèn)題即是其中之一。安全問(wèn)

2、題存在于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)從物理層到應(yīng)用層的各個(gè)層，各層都有不同的問(wèn)題需要解決，安全路由的目的是防止因誤用或?yàn)E用路由協(xié)議而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)癱瘓、網(wǎng)絡(luò)性能下降或信息泄露，研究安全路由問(wèn)題具有重要意義。 本文通過(guò)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行了安全路由算法設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了分析、仿真。在對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由相關(guān)問(wèn)題研究的基礎(chǔ)上，分析了網(wǎng)絡(luò)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，本文在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性、能量有效、多路徑路由等方面擴(kuò)展了該路由協(xié)議，同時(shí)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試床系統(tǒng)驗(yàn)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(shè)計(jì)了一種新的層次型安全路由協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加密與認(rèn)證

4、算法、密鑰連接圖的建立、密鑰管理機(jī)制、多路徑機(jī)制、基于信用額度的入侵檢測(cè)機(jī)制等安全措施有力的保證了網(wǎng)絡(luò)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(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)路由攻擊，適合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。隨后的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。 最后，本文對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試床系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并在測(cè)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由算法在組網(wǎng)時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)能耗、端到