無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全定位研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一門新興的前沿科學(xué)技術(shù)，一種全新的信息獲取平臺，以其高效、低能耗、自組織、能在惡劣的自然環(huán)境下工作等優(yōu)點，受到越來越多的關(guān)注，成為近幾年的研究熱點。
　　 節(jié)點定位問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題之一。常見的目標(biāo)跟蹤、尋找最佳路由、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?fù)載均衡等都需要借助于網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點位置信息。但受傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量和硬件資源有限等條件制約，已有的適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法可靠性并不高，節(jié)點在其定位過程很容易受來自網(wǎng)內(nèi)

2、網(wǎng)外的攻擊，從而導(dǎo)致節(jié)點定位精度降低，破壞整個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。本文通過對傳感器節(jié)點定位技術(shù)的分析研究，在此基礎(chǔ)上針對它們的不足，提出了兩個新的節(jié)點安全定位算法。
　　 (1)基于RSSI測距的參考加權(quán)安全定位算法傳統(tǒng)RSSI算法受環(huán)境的影響非常大，對外界的適應(yīng)能力差，且不具有安全性。本文針對傳統(tǒng)算法的上述缺點，提出一種基于RSSI測距的參考加權(quán)安全定位算法。所提算法在計算未知節(jié)點與信標(biāo)節(jié)點的距離時，將離未知節(jié)點最近的信標(biāo)節(jié)點設(shè)置為參

3、考節(jié)點，利用參考節(jié)點建立的信號強(qiáng)度與距離的對應(yīng)關(guān)系，計算出未知節(jié)點與其周邊權(quán)值信標(biāo)節(jié)點間的距離，并結(jié)合三邊定位和重心法獲得最終的位置坐標(biāo)。仿真結(jié)果表明，該算法在提高測量精度的同時也增強(qiáng)了算法在不同環(huán)境下的適應(yīng)性，抵御了一些常見的攻擊，如局部提高周圍信道噪聲、增大發(fā)射功率、蟲洞攻擊、節(jié)點俘獲攻擊等。
　　 (2)Bilateration節(jié)點加密認(rèn)證安全定位算法在實際的應(yīng)用中，除了自然環(huán)境的影響，更有可能來自人為的蓄意攻擊與破壞。針

4、對文中提出的基于RSSI測距參考加權(quán)安全定位算法的不足，即未知節(jié)點在定位之前為了建立一個更適合當(dāng)前環(huán)境的無線信號衰減模型，需要選擇與之距離最近的信標(biāo)節(jié)點作為其RSSI的參考節(jié)點。因此，一旦被選擇的參考節(jié)點受到攻擊，并向全網(wǎng)廣播錯誤的位置信息，局部甚至整個網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)就會失效。為此，結(jié)合信息安全方面的知識，本文又進(jìn)一步設(shè)計了基于對稱密鑰密碼體制的節(jié)點加密認(rèn)證安全定位算法。其基本原理是，未知節(jié)點在測量出與周圍信標(biāo)節(jié)點的距離后，便可執(zhí)行Bi