無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信任管理機制的研究.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)于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，得到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于傳感器節(jié)點通常布置在無人監(jiān)控的開放式環(huán)境中，極易受到包括信息竊聽、篡改、重放在內(nèi)的多種方式攻擊，其安全問題至關(guān)重要。要充分發(fā)揮無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，必須首先解決其安全性、高可用性等關(guān)鍵問題。在當前網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究中，信任管理機制已成為傳統(tǒng)安全技術(shù)的有效補充，利用信任

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

3、主要研究內(nèi)容和貢獻包括:
　　(1)提出一種基于Rasch理論的信任管理機制。針對當前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信任模型尚未考慮傳感器節(jié)點的能力及任務(wù)難度的關(guān)系，導(dǎo)致信任評估缺乏公平性的問題，引入Rasch基本理論定義節(jié)點的適應(yīng)度。在其基礎(chǔ)上計算節(jié)點的信任值，解決信任的公平性問題，從而提高信任管理機制在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的性能，在確保信任機制有效性的同時提高傳感器節(jié)點的使用效率，達到降低耗能、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，提出兩種拓撲結(jié)構(gòu)下基于Rasch理論的信任管理算法。通過仿真實驗評估模型的性能，并與現(xiàn)有的典型信任管理模型進行性能比較和分析。
　　(2)提出一種基于主觀邏輯信任的被動信任模型。針對當前面向服務(wù)的信任管理模型缺乏靈活性的問題，將被動信任、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)的信任管理機制中，采用被動信任反饋算法有效識別惡意節(jié)點和鼓勵誠實節(jié)點。通過仿真實驗分析不同惡意節(jié)點比例下的信任

5、值和網(wǎng)絡(luò)性能，表明該信任模型擴展了服務(wù)資源信任關(guān)系，有效增強信任管理的靈活性，及時識別不誠實節(jié)點和不穩(wěn)定節(jié)點。
　　(3)提出一種新的基于信任的安全數(shù)據(jù)融合模型。針對當前數(shù)據(jù)融合方法中的安全可靠問題，對采集數(shù)據(jù)和融合數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)準確性完整性進行驗證，由此記錄融合節(jié)點及子節(jié)點的行為信息，由基站對各節(jié)點進行信任評估計算，構(gòu)建候選融合節(jié)點表和代表節(jié)點表。采用代表節(jié)點對單元內(nèi)相同數(shù)據(jù)進行傳輸，能夠降低網(wǎng)絡(luò)耗能。通過實驗表明，該模型能夠及時有