無線傳感器網絡惡意節(jié)點檢測模型的研究.pdf

1、無線傳感器網絡是集信息采集、信息傳輸。信息處理于一體的綜合智能信息系統(tǒng)，在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居、國防軍事等方面會有極大的應用。無線傳感器網絡是一項重要的技術，已經引起各個國家的高度重視。無線傳感器網絡(Wireless SensorNetworks，也稱WSNs)作為新一代的傳感器網絡，是各門學科技術相結合的綜合學科。通常由大量廉價的微型傳感器節(jié)點組成，這些傳感器節(jié)點被隨機地部署在檢測區(qū)域內部或者附近，能夠通過自組織的方式組成網

2、絡。節(jié)點間以無線多跳的方式互相聯(lián)系，傳感器節(jié)點彼此合作感知、采集和處理檢測到的數據，并經過多跳的方式到達最終目的節(jié)點。WSN在軍事應用、科學研究、環(huán)境觀測和預報系統(tǒng)、工農業(yè)生產、日常生活等領域有深刻的應用，它將革命性的改變我們的社會生活。伴隨著各國對WSN投入的加大，一系列的問題也呈現(xiàn)出來，這些問題引起了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。
　　目前無線傳感器網絡及應用面臨著諸多威脅。其中最主要的威脅來自網絡層的攻擊，主要有選擇轉發(fā)攻擊，女

3、巫攻擊，槽洞攻擊，蟲洞攻擊等。由于無線傳感器網絡通常部署在開放的環(huán)境中，很容易被鋪獲，而且這些節(jié)點大多不具備防篡改能力，那么這些節(jié)點就變成了無線傳感器網絡內部的惡意節(jié)點。在數據傳輸過程中，這些節(jié)點可以故意隨機丟棄一些報文，也可以隨意篡改報文對網絡通信進行破壞。
　　分析無線傳感器網絡安全的主要威脅，不難發(fā)現(xiàn)主要的幾種攻擊方式都會涉及到丟包，篡改和偽造問題。例如，選擇傳遞攻擊就是一種直接丟包的行為。槽洞攻擊和蟲洞攻擊則先利用自己的優(yōu)

4、勢吸引流量，然后對通過他的數據報進行丟棄，篡改或者偽造。所以只要能夠建立一種防篡改，防丟包，防偽造的通信模型，就能夠對這幾種攻擊進行有效地解決。
　　傳統(tǒng)公鑰技術因為太復雜而不適合無線傳感器網絡。而且通過hash函數雖然可以對源數據報文進行完整性的保護，目的節(jié)點也能夠發(fā)現(xiàn)報文被篡改、偽造過。但是目的節(jié)點并不能知道到底是路由線路上的哪一個節(jié)點對報文進行了篡改，偽造。文獻[4]通過將節(jié)點設置成混雜模式監(jiān)聽鄰居節(jié)點，雖然能夠直接獲得惡意

5、節(jié)點的屬性參數，但是這種方法要求監(jiān)聽路由線路上所有節(jié)點，不論它是不是惡意節(jié)點。這樣很多不必要的監(jiān)聽節(jié)點因為開啟著混雜模式，造成了嚴重的能量浪費。
　　針對無線傳感器網絡的惡意篡改數據和選擇性轉發(fā)報文攻擊，本文提出了一種基于hash函數的多簽名的報文傳輸模型。節(jié)點能發(fā)現(xiàn)惡意節(jié)點篡改報文并將惡意節(jié)點鎖定在一個小的區(qū)域內。然后要求惡意節(jié)點的鄰居節(jié)點作為監(jiān)聽節(jié)點，去監(jiān)聽該被懷疑節(jié)點，監(jiān)聽節(jié)點在任務完成后，回到普通工作模式。這種局部動態(tài)監(jiān)聽