基于能量場(chǎng)的傳感網(wǎng)惡意節(jié)點(diǎn)檢測(cè)方案.pdf

1、由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常是處于惡劣環(huán)境和完全暴露在敵方視野下，且傳感器節(jié)點(diǎn)使用電池或其它易耗盡的電源作為其供電設(shè)備，因此如何快速準(zhǔn)確檢測(cè)出以能耗攻擊為主的惡意節(jié)點(diǎn)，確保網(wǎng)絡(luò)更長(zhǎng)時(shí)間的可用性是研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重點(diǎn)。
　　 本論文為解決無(wú)線傳感網(wǎng)的安全性和能量均衡節(jié)能性，結(jié)合無(wú)線傳感網(wǎng)特點(diǎn)提出基于能量場(chǎng)的傳感網(wǎng)惡意節(jié)點(diǎn)檢測(cè)方案，以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)防惡意攻擊性和能量消耗均衡性，從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期；并針對(duì)傳感網(wǎng)特點(diǎn)改進(jìn)了檢測(cè)報(bào)警方案，達(dá)

2、到降低簇頭誤報(bào)警率；最后并對(duì)以上方案進(jìn)行了仿真和系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證。論文主要完成工作：
　　 (1)介紹了無(wú)線傳感網(wǎng)所遭遇的主要安全威脅，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和拓?fù)淇刂频纫恍┲匾拍?，?jiǎn)要描述了常用網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)技術(shù)的原理和應(yīng)用。
　　 (2)提出了一種基于能量場(chǎng)的路由協(xié)議，將物理學(xué)中“場(chǎng)”的概念引入到無(wú)線傳感網(wǎng)中，以驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)分組朝著優(yōu)化路徑傳輸，達(dá)到均衡簇頭能量消耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。
　　 (3)設(shè)

3、計(jì)了一種主要針對(duì)能耗攻擊的節(jié)點(diǎn)能量檢測(cè)方案，通過(guò)合理的閾值選取，能夠較準(zhǔn)確地檢測(cè)出惡意節(jié)點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性。考慮到無(wú)線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)分組流向的向心性和節(jié)點(diǎn)的能量有限性，首先在層次式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)上建立一種基于能量勢(shì)能場(chǎng)的路由協(xié)議起到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的作用；其次在建立的能量勢(shì)能場(chǎng)路由協(xié)議下運(yùn)用ARMA預(yù)測(cè)模型對(duì)節(jié)點(diǎn)能量進(jìn)行預(yù)測(cè)并檢測(cè)出惡意節(jié)點(diǎn)，避免被攻擊節(jié)點(diǎn)過(guò)早耗盡自身能量導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)生命周期終結(jié)。
　　 (4)在適合于傳感網(wǎng)應(yīng)用的

4、背景下，改進(jìn)了檢測(cè)報(bào)警方案，達(dá)到降低簇頭誤報(bào)警率。并采用基于異常節(jié)點(diǎn)孤立表格的檢測(cè)機(jī)制，減少檢測(cè)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，增強(qiáng)系統(tǒng)魯棒性。
　　 (5)仿真測(cè)試并搭建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證方案的可行性。仿真結(jié)果表明，此方案提高了對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)準(zhǔn)確度并在節(jié)點(diǎn)間能量消耗均衡性方面提高60％左右，在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí)也延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期。通過(guò)搭建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試及驗(yàn)證和簡(jiǎn)要的性能分析，測(cè)試結(jié)果表明，本方案能夠較準(zhǔn)