一種能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡稱WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)數(shù)以萬計的廉價的微型傳感器節(jié)點組成,這些傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成了一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò),能夠協(xié)作地實時檢測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,并將采集的信息傳送給遠方的觀察者。隨著近年來的發(fā)展,WSN已逐漸成為工業(yè)界及學(xué)術(shù)界的一個研究熱點,在科研、民用和軍事等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。由于WSN自身的一些特殊特點,如電源能量有限、計

2、算能力有限、通信能力有限和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)靈活多變等,已提出的大量路由協(xié)議并不適用于WSN,而且,現(xiàn)存的各種路由協(xié)議在設(shè)計時普遍缺乏安全方面的考慮,因此,在保證一定安全性的前提下,如何有效的節(jié)省和平衡節(jié)點能耗,是目前WSN的一個重要研究方向。
　　本文首先簡單介紹了WSN的體系結(jié)構(gòu)、特點及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對目前WSN中典型的平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議進行了分析,重點闡述了典型的分簇路由協(xié)議LEACH。然后,分析LEACH協(xié)議的優(yōu)缺點

3、,提出了改進方案。其一是針對LEACH協(xié)議沒有考慮到簇間的能量消耗均衡問題,提出一種基于非均勻分布雙簇頭的路由協(xié)議(NUDC),核心思想是根據(jù)LEACH的簇頭選舉算法隨機選舉出主簇頭,再根據(jù)閾值在距離基站較近的簇內(nèi)產(chǎn)生副簇頭,來分擔(dān)主簇頭轉(zhuǎn)發(fā)的負載,同時,采用簇間多跳傳輸方式,通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的副簇頭和中間節(jié)點將數(shù)據(jù)多跳路由到基站,從而減少了遠離基站的簇頭的能量消耗,延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。其二是分析WSN路由協(xié)議中常見的攻擊類型,針對NUDC