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无线传感器网络信任管理研究

訾冰洁  
【摘要】: 无线传感器网络是由大量具有通信感知能力的廉价微型传感器节点部署在监测区域内,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络系统。作为人与人和人与自然界之间信息的获取系统,它具有十分广阔的应用前景和发展潜力,尤其是应用在较恶劣的、无人值守的环境中。 无线传感器网络是一个无基础设施的自组织网络,采用无线链路进行通信,其中传感器节点体积、内存较小,计算能力、电池能量和通信范围均有限,容易受到节点捕获、DoS、窃听等各种攻击。因此,构建一个完善的无线传感器网络信任模型,对其应用具有很强的现实意义。本文的目的也在于此,主要工作如下: 本文首先对基于云的信任模型(Cloud-based trust model,CBTM)进行研究。CBTM充分考虑了节点间信任的不确定性、模糊性和随机性,并能够准确地对其进行量化,较基于信誉的传感器网络架构(Reputation-based framework for sensor networks,RFSN)等模型评估信息更精确、更全面。但是该模型没有考虑到节点间信任关系的时效性,且其信任合并采用直接求平均的方法,无法有效地抵御恶意节点发起的坏嘴攻击、哄抬攻击等。针对上述问题,提出了一种新的基于信任云的无线传感器网络信任评估模型。该模型根据节点的近期行为表现给历史信任云和近期信任云分配相应的权重,同时利用相似度对直接信任云和推荐信任云进行权重修正,提高了网络抵抗恶意攻击的能力。 然后对影响无线传感器网络信任的因素进行研究,提出了一种基于节点通信、数据和能量多角度相结合的信任模型,对影响信任的各因素进行综合考虑,加速节点间信任的收敛,尽早的剔除不可信节点和不可信数据。 最后通过MATLAB对上述两种信任模型进行仿真模拟,分别对这两种模型在抵御恶意攻击、剔除不可信数据、识别恶意节点方面的有效性进行了验证。


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