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无线传感器网络容侵技术研究

张九天  
【摘要】: 无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的、廉价的、具有感知能力的微型传感器节点形成的一个多跳自组织网络。随着它的广泛应用和产业化实现,其安全问题日益突出。 本文首先对无线传感器网络概念、体系结构、特点、应用领域做了简要介绍;接着分析了它所涉及到的关键技术以及容忍入侵技术,着重分析了路由协议、网络安全技术;然后选择经典的分簇路由协议LEACH作为研究对象,对其进行深入研究并指出存在的局限性和面临的路由攻击,在此基础上采用容侵技术对其进行改进,主要改进如下:对簇头的选举方法进行改进;簇头与基站通信采用单跳和多跳相结合方式;建立了多径路由簇头链并提出备用簇头思想。 此外针对LEACH路由协议节点认证的不安全性,提出了一种基于秘密共享技术加密的实体认证方案。传感器节点合法身份认证是路由安全的有效保证,本方案利用秘密共享和群体决策的方法,可获得有效的认证策略,通过引入对称密钥加解密算法,避免了计算量大的问题。 最后本文在基于NS2仿真平台上对改进后的路由协议和所设计的方案进行仿真并安全性能分析。分析结果表明,改进后的路由协议不仅阻止了攻击者入侵,更重要的是在入侵、故障已经发生的情况下,网络还具有一定的容忍入侵能力,能够为用户持续提供正常的服务,从而延长了网络的生命周期。


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