高可信無線傳輸協(xié)議的研究及實現(xiàn).pdf

1、低速無線個域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，在工業(yè)控制、商業(yè)檢測、精細(xì)農(nóng)業(yè)、智能家居等不同領(lǐng)域都表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。無線傳輸協(xié)議作為低速無線個域網(wǎng)通信系統(tǒng)中的主要支撐技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備能相互交換信息的關(guān)鍵所在，保證了無線終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。目前，低速無線個域網(wǎng)中的無線傳輸協(xié)議面臨功耗、可移植性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞榷喾矫嫣魬?zhàn)以及設(shè)備信息竊聽等多種安全威脅。本文基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee協(xié)議規(guī)范，實現(xiàn)了一種可移植性強(qiáng)的高可信無線

2、傳輸協(xié)議。該協(xié)議能有效防止惡意設(shè)備攻擊并延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，具有較強(qiáng)的實際應(yīng)用意義。
　　無線傳輸協(xié)議包括物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中MAC層具有信道掃描、設(shè)備關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)請求的功能，本文參考ZigBee安全規(guī)范，在能進(jìn)行穩(wěn)定可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，設(shè)計MAC層安全機(jī)制，實現(xiàn)MAC層幀保護(hù)，避免惡意設(shè)備的攻擊，增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。網(wǎng)絡(luò)層支持網(wǎng)絡(luò)的建立，主要負(fù)責(zé)路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)，本文研究了分層樹路由、AODV路由、能量均衡路由

3、等路由策略，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計并仿真實現(xiàn)了能量有效的定向控制樹路由（EDTR），均衡網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生存壽命。應(yīng)用層可根據(jù)實際應(yīng)用編寫不同的應(yīng)用程序，本文基于AES算法實現(xiàn)了對應(yīng)用層應(yīng)用數(shù)據(jù)的加密，防止網(wǎng)絡(luò)中有用信息被盜取，進(jìn)一步增加網(wǎng)絡(luò)的安全性。
　　本文采用網(wǎng)絡(luò)模擬仿真軟件NS2對本文中無線傳輸協(xié)議NWK層的路由策略來仿真分析，重點對比分析了AODV路由、能量均衡路由以及本文設(shè)計的能量有效的定向控制樹路由（ED