無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信任管理機(jī)制的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的不斷擴(kuò)大，融合網(wǎng)絡(luò)支持、服務(wù)支持和應(yīng)用支持等多種技術(shù)于一體的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，得到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來(lái)越多的關(guān)注。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于傳感器節(jié)點(diǎn)通常布置在無(wú)人監(jiān)控的開(kāi)放式環(huán)境中，極易受到包括信息竊聽(tīng)、篡改、重放在內(nèi)的多種方式攻擊，其安全問(wèn)題至關(guān)重要。要充分發(fā)揮無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，必須首先解決其安全性、高可用性等關(guān)鍵問(wèn)題。在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究中，信任管理機(jī)制已成為傳統(tǒng)安全技術(shù)的有效補(bǔ)充，利用信任

2、管理機(jī)制解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題是一項(xiàng)極具意義的研究課題。
　　本文在總結(jié)信任管理機(jī)制代表性研究工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)和闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信任管理機(jī)制在抵御各類攻擊方面的優(yōu)勢(shì)與不足，分析和比較了典型信任管理模型的研究方法。本文從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)信任管理機(jī)制中尚存在的問(wèn)題進(jìn)行深入研究，從信任關(guān)系和信任值度量展開(kāi)，分別提出了基于Rasch理論的信任管理機(jī)制、基于主觀邏輯信任的被動(dòng)信任模型和基于信任的安全數(shù)據(jù)融合模型，

3、主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)包括:
　　(1)提出一種基于Rasch理論的信任管理機(jī)制。針對(duì)當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信任模型尚未考慮傳感器節(jié)點(diǎn)的能力及任務(wù)難度的關(guān)系，導(dǎo)致信任評(píng)估缺乏公平性的問(wèn)題，引入Rasch基本理論定義節(jié)點(diǎn)的適應(yīng)度。在其基礎(chǔ)上計(jì)算節(jié)點(diǎn)的信任值，解決信任的公平性問(wèn)題，從而提高信任管理機(jī)制在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的性能，在確保信任機(jī)制有效性的同時(shí)提高傳感器節(jié)點(diǎn)的使用效率，達(dá)到降低耗能、提高整體網(wǎng)絡(luò)生存周期的目的。并將該信任機(jī)制分別應(yīng)

4、用于分層結(jié)構(gòu)和平面結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，提出兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下基于Rasch理論的信任管理算法。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)評(píng)估模型的性能，并與現(xiàn)有的典型信任管理模型進(jìn)行性能比較和分析。
　　(2)提出一種基于主觀邏輯信任的被動(dòng)信任模型。針對(duì)當(dāng)前面向服務(wù)的信任管理模型缺乏靈活性的問(wèn)題，將被動(dòng)信任、直接信任與推薦信任相結(jié)合，將三種信任關(guān)系融入到面向服務(wù)的信任管理機(jī)制中，采用被動(dòng)信任反饋算法有效識(shí)別惡意節(jié)點(diǎn)和鼓勵(lì)誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析不同惡意節(jié)點(diǎn)比例下的信任

5、值和網(wǎng)絡(luò)性能，表明該信任模型擴(kuò)展了服務(wù)資源信任關(guān)系，有效增強(qiáng)信任管理的靈活性，及時(shí)識(shí)別不誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)和不穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)。
　　(3)提出一種新的基于信任的安全數(shù)據(jù)融合模型。針對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)融合方法中的安全可靠問(wèn)題，對(duì)采集數(shù)據(jù)和融合數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性完整性進(jìn)行驗(yàn)證，由此記錄融合節(jié)點(diǎn)及子節(jié)點(diǎn)的行為信息，由基站對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信任評(píng)估計(jì)算，構(gòu)建候選融合節(jié)點(diǎn)表和代表節(jié)點(diǎn)表。采用代表節(jié)點(diǎn)對(duì)單元內(nèi)相同數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，能夠降低網(wǎng)絡(luò)耗能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，該模型能夠及時(shí)有