無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位問題研究.pdf

1、在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，確定節(jié)點(diǎn)或事件發(fā)生的位置對其監(jiān)測活動(dòng)至關(guān)重要，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身定位算法的研究應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于定位問題的研究，通常是在安全可信任的環(huán)境中加以考察，忽略了定位過程中的安全問題，一旦網(wǎng)絡(luò)受到攻擊或破壞，將可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。如何在可能不可信的環(huán)境中，有效地或者是在一定容錯(cuò)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的定位，是一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問題。 為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全定位，本課題首先研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位的相關(guān)問題，并提出了一個(gè)完全分布式

2、的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位協(xié)議和基于傳染病模型的惡意信息傳播研究及安全恢復(fù)機(jī)制。 在有惡意攻擊的網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)分布式的安全定位是非常重要的，本文提出了一個(gè)完全分布式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位協(xié)議。首先，錨節(jié)點(diǎn)利用多層發(fā)射功率機(jī)制對區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分層；其次，傳感器節(jié)點(diǎn)計(jì)算出交叉區(qū)域，采用微分的思想，并利用最大覆蓋次數(shù)選舉方案計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的位置；在定位中針對本算法可能受到的攻擊加入了安全機(jī)制，最后給出了使用移動(dòng)驗(yàn)證機(jī)制來實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)位

3、置的安全校正，增強(qiáng)了魯棒性。實(shí)驗(yàn)表明，本算法能有效地減少交叉區(qū)域的大小，降低硬件成本，簡化定位操作，并且在定位算法中加入的安全機(jī)制，使得算法在有惡意節(jié)點(diǎn)存在的條件下，依然能夠?qū)崿F(xiàn)有效的定位。 如何量化攻擊對定位算法的影響對實(shí)現(xiàn)安全定位和定位后的安全恢復(fù)有重要意義。本文采用傳染病模型對定位算法中惡意信息的傳播過程加以分析，量化了惡意信息對定位算法的網(wǎng)絡(luò)威脅度。結(jié)合典型的AHLos定位算法，通過分析圖的變遷過程對模型的各參數(shù)加以量化

4、，利用反定位與重定位機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了一定容錯(cuò)范圍內(nèi)的安全定位，并將其擴(kuò)展到不完全信息動(dòng)態(tài)博弈下的安全定位。仿真表明，該模型能夠有效模擬惡意信息的傳播過程，并能實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)恢復(fù)和惡意節(jié)點(diǎn)檢測。 本文的貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)在于： ●針對在有惡意攻擊的網(wǎng)絡(luò)中如何安全的定位，我們提出了一個(gè)非測距的完全分布式的安全定位協(xié)議，使用移動(dòng)驗(yàn)證機(jī)制來實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)位置的安全校正，增強(qiáng)了魯棒性。本算法能有效地減少交叉區(qū)域的大小，并降低硬件成本，在定位算法中加入