基于信任的WSN安全機(jī)制研究.pdf_第1頁(yè)
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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是將許多微型且價(jià)格低廉具有無(wú)線自治功能的傳感器節(jié)點(diǎn)布置在監(jiān)測(cè)區(qū)域組成的系統(tǒng)。它的廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外引起了許多研究學(xué)者的高度關(guān)注,并一度被評(píng)為將會(huì)影響人類生活的十大新興科技之一。然而在WSN中,由于節(jié)點(diǎn)具備能量資源受限、容易被俘獲等特點(diǎn),使得WSN特別容易遭到惡意行為的攻擊,特別是當(dāng)WSN內(nèi)某些節(jié)點(diǎn)被捕后會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的重要數(shù)據(jù)被竊取,甚至?xí)诰W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部傳遞一些惡意數(shù)據(jù)致使

2、整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)崩潰。目前,僅僅使用傳統(tǒng)加密認(rèn)證的方法已經(jīng)沒(méi)有辦法解決此類問(wèn)題,因此迫切的需要設(shè)計(jì)一種符合WSN安全需求的機(jī)制來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。本文利用信任模型的相關(guān)思想,設(shè)計(jì)了一種基于信任的WSN安全機(jī)制,并且對(duì)信任值進(jìn)行計(jì)算,設(shè)計(jì)了基于信任的WSN路由,可以保障WSN能夠安全、可靠、穩(wěn)定的工作,并確保各類應(yīng)用能夠正常地運(yùn)行。
  本文首先對(duì)課題研究背景與意義、研究現(xiàn)狀、研究目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,然后對(duì)WSN安全技術(shù)做了簡(jiǎn)略的論述

3、,主要從WSN安全概述、WSN安全技術(shù)、常見(jiàn)的WSN安全攻擊類型以及目前WSN安全問(wèn)題的解決方法四個(gè)方面進(jìn)行展開。指出了WSN的安全需求主要包括通信安全需求、信息安全需求以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)安全需求,隨后探討了WSN安全技術(shù)方面所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。然后對(duì)目前WSN基本安全技術(shù)做了分析,包括基本框架協(xié)議SPINS、WSN安全技術(shù)設(shè)計(jì)的主要方案和安全路由;討論了WSN中常用的加密技術(shù)(對(duì)稱加密技術(shù)、非對(duì)稱加密技術(shù)、消息認(rèn)證和硬件加密技術(shù))以及節(jié)點(diǎn)安全

4、技術(shù)。最后分析了WSN中常見(jiàn)的攻擊類型以及相應(yīng)地解決方法。
  本文還對(duì)WSN信任安全管理機(jī)制做了剖析,總結(jié)了目前WSN中信任安全管理機(jī)制存在的相關(guān)問(wèn)題,并對(duì)傳統(tǒng)信任安全管理機(jī)制框架進(jìn)行說(shuō)明,提出并設(shè)計(jì)了基于信任的WSN安全機(jī)制框架。并對(duì)基于信任的WSN安全機(jī)制工作流程進(jìn)行了說(shuō)明,為信任值的計(jì)算、信任路由的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
  針對(duì)目前WSN中存在的各類問(wèn)題,以本文設(shè)計(jì)的WSN信任安全管理機(jī)制框架為依據(jù),提出了一種基于Pag

5、eRank算法的WSN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)信任值的計(jì)算方法。該算法首先是以節(jié)點(diǎn)的出鏈為基準(zhǔn),得到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的交互概率矩陣,然后再以報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)率為參考系數(shù)來(lái)綜合計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的信任值。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:此算法能夠很好的計(jì)算節(jié)點(diǎn)的信任值,而且能夠很好的檢測(cè)WSN中的非可信節(jié)點(diǎn),有效地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
  依據(jù)信任安全管理機(jī)制,本文還總結(jié)了目前WSN路由協(xié)議存在的缺點(diǎn),從而提出一種信任路由選擇算法。該算法結(jié)合了最大平均信任值和最小跳數(shù)路由策

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