无线传感器网络安全定位技术研究

【摘要】：近年来,无线传感器网络受到越来越多的关注,在工业、军事、环境等领域具有广泛的应用前景。节点定位作为无线传感器网络的关键支撑技术和研究热点之一,对于无线传感器网络的基本理论方法和应用基础研究都有重要意义。在实际环境中WSN易受到多种不同形式的攻击,这将不同程度的影响定位过程的准确度,甚至使定位信息完全失去意义。所以定位过程的安全极为重要。本文在DV-Hop协议的基础上,对无线传感器网络安全定位进行了研究。 首先,本文针对DV-Hop协议中产生网络平均每跳距离时存在的安全性弱点,提出了一种基于明考斯基距离的WSN节点定位算法。起初,将搜集到的来自不同信标节点的每跳距离进行数据预处理,排除定位误差过大的信标节点。然后,未知节点利用有定位权限的信标节点所产生的每跳距离与全网平均每跳距离计算明考斯基距离,该值即为整体相异误差距离值,判断误差偏离方向,最后对重新整合的全网平均每跳距离进行修正,得到该未知节点的网络平均每跳距离,从而完成节点定位。 其次,针对现有定位算法多是建立在假设信标节点信息是正确的基础上,如果网络受到攻击,这些定位算法都将无法工作的问题,提出了基于投票机制的抗攻击节点定位算法。该算法在DV-Hop协议的基础上,将目标区域划分成相同大小的网格,建立信标节点的位置参考集,并划分子集;在子集中进行三边定位,将定位结果以选票的形式映射到网格中;最后通过对最大票数区域几何中心的计算来实现定位。仿真结果显示改进后的算法对信标节点密度,网络连通度以及额外硬件开销方面没有过多的要求,提高了算法的稳定性和实用性,适用于资源低,网络拓扑随意性大的无线传感器网络。

【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP212.9;TN929.5