基于異或網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)污染檢測方法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼是是一個(gè)新興技術(shù)，能夠有效地解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問題，帶來網(wǎng)絡(luò)性能在諸多方面的增益。但是，由于編碼的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)更容易受到污染攻擊的影響。安全問題嚴(yán)重影響著網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用前景。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量和資源有限這一特點(diǎn)，本文利用異或網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間和抵抗污染攻擊，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于異或網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的污染信息檢測策略和方案。主要內(nèi)容包括以下三個(gè)部分:
　　 (1)通過對目前安全異或網(wǎng)絡(luò)編碼

2、的研究，提出了一種優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的異或網(wǎng)絡(luò)編碼驗(yàn)證策略。該策略根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能量決定節(jié)點(diǎn)的處理方式，在一定安全條件下，能均衡節(jié)點(diǎn)間的能量，達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在攻擊概率較小的情況下，總體能耗最小驗(yàn)證策略的網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間略高于本文策略，但隨著攻擊概率的增大，本文策略可提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間約11％～48％。
　　 (2)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)污染問題，提出了一種基于異或網(wǎng)絡(luò)編碼的污染信息檢測方案。該方案采用

3、概率密鑰預(yù)分布技術(shù)和消息認(rèn)證碼(MAC)，多個(gè)MAC驗(yàn)證同一信息，只有與信源有共享密鑰的節(jié)點(diǎn)才能進(jìn)行驗(yàn)證。與已有的驗(yàn)證方案相比，該方案中的MAC具有異或同態(tài)性，使得節(jié)點(diǎn)輸出信息的MAC數(shù)量與輸入信息的數(shù)量無關(guān)，減小了節(jié)點(diǎn)的通信開銷。
　　 (3)結(jié)合傳統(tǒng)橢圓曲線體制和同態(tài)哈希函數(shù)，設(shè)計(jì)了一種可確定攻擊節(jié)點(diǎn)的異或網(wǎng)絡(luò)編碼簽名方案。在該方案中，信源通過私有密鑰計(jì)算冗余信息，使得公鑰等于添加冗余信息后新信息的hash值。中間節(jié)點(diǎn)對接收