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《西安电子科技大学》 2009年
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无线传感器网络节点安全定位

叶阿勇  
【摘要】: 无线传感器网络在军事和民用领域均有广阔的应用前景。其中,节点的位置信息对多数传感器网络应用的有效性起着关键作用。传感器网络必须依赖节点位置建立网络的空间关系,并依此报告监测事件。此外,节点的位置信息也是提供位置协助路由等网络功能的重要基础。然而,传感器网络的开放性和无人看护性使节点的定位过程极易受到来自恶意节点或被俘获节点的攻击。 本文旨在研究抗攻击的传感器网络节点定位机制。在跟踪国内外相关研究进展的基础上,采用理论分析与实验评估相结合的技术路线,分别从鲁棒计算、鲁棒观察、恶意信标检测、位置校验等几方面展开深入研究。主要工作概括如下: (1)分析了传感器网络节点定位系统面临的安全挑战、可能受到的安全攻击和安全需求;着重概述了近年来该领域中具有代表性的安全策略的原理、特点和局限,并进行综合对比;最后简要展望了该领域今后的研究热点。 (2)研究基于鲁棒计算的安全定位算法;以方差的无偏估计为一致性检验依据,采用随机方法找出一个最小安全参照集;在此基础上,利用预测残差为依据逐个检查剩余参照点是否异常,从而提高了定位系统容忍攻击的能力。 (3)研究基于恶意信标检测的鲁棒定位机制;通过观察发现,恶意攻击往往会导致信标产生内部不一致(计算位置与声明位置不一致)和外部不一致(恶意信标与良性信标的定位目标不一致);基于上述的观察,分别通过内部一致性检查和外部一致性检查来检测恶意信标,并分别用于防范外部攻击者和内部攻击者;这种混合防御策略可在提高定位安全性的同时,简化安全策略的实施并降低传感器节点的计算开销。 (4)提出一种基于完整性编码和信道保持占用策略的鲁棒RSSI测距协议,在此基础上,研究基于鲁棒RSSI测距的节点安全定位机制;该方案综合了安全测距、鲁棒计算和位置校验等安全措施,可以防范各种外部攻击和内部欺骗攻击,可适用低成本、低功耗的传感器网络应用领域。 (5)研究移动网络环境下信任评估模型。该模型采用证据理论来评价服务信任和综合多方推荐的经验,引入观察帧体现出经验的时间性,提出一个低开销的邻居共享机制用于节点间交换经验信息,采用模糊贴近度来量化描述推荐信任;最后,讨论了如何将该信任评估机制应用于移动网络环境下的节点位置校验。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN915.08;TP212.9

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【参考文献】
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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