无线传感器网络路由协议的安全性研究与分析

发布时间：2017-04-09 02:22

  本文关键词：无线传感器网络路由协议的安全性研究与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感器网络路由协议作为传感器网络中重要的一环有着巨大的研究意义,本文主要对路由协议的安全性进行了研究与分析。由于安全与能耗不可分离,本文从这两个角度对路由协议进行了综合性探讨以应对不同情况下的网络环境。本文的主要工作如下:(1)分析了中小型规模下单路径单跳协议的安全问题,然后从节能角度提出了基于分区的LEACH-P协议,该协议引入了分区想法且对簇头选择进行了改进,并通过实验仿真对LEACH-P协议进行了性能分析与评估,其中还研究了节点分布不同时对分区实验的影响;其次,为了提高LEACH-P协议的安全性能,加入了密钥分配机制与可信节点评估机制,对其进行了改进并通过实验仿真对新的协议进行了性能分析与评估;(2)分析了大规模网络下单路径多跳协议的安全问题,然后从节能角度提出了FD-LEACH协议,该协议引入了模糊决策的思想来构建传输路径,并通过实验仿真对FD-LEACH协议进行了性能分析与评估;其次,同样为了提高FD-LEACH协议的安全性能,加入了密钥分配机制与可信节点评估机制并做了相应变化,然后通过实验仿真对新的协议进行了性能分析与评估;(3)分析了大规模网络下多路径多跳协议的安全问题,然后从提升网络传输的可靠性角度,在FD-LEACH协议的基础上提出了MFD-LEACH协议,该协议引入了多路径机制来构建传输路径,并通过实验仿真对MFD-LEACH协议进行了性能分析与评估;其次,同样为了提高MFD-LEACH协议的安全性能,加入了密钥分配机制与可信节点评估机制,同时为了降低部分传输能耗加入了秘密共享机制并做了相应变化,然后通过实验仿真对新的协议进行了性能分析与评估。
【关键词】：路由协议 安全 分区 多跳 多路径
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 缩略词12-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究背景与意义13-14
• 1.2 无线传感器网络14-16
• 1.2.1 无线传感器网络的特点14-15
• 1.2.2 无线传感器网络的关键技术15-16
• 1.3 国内外发展历程与研究现状16-18
• 1.4 本文的主要研究工作及组织结构18-20
• 第二章 无线传感器网络路由协议20-31
• 2.1 无线传感器网络特点对路由协议设计的影响20
• 2.2 无线传感器网络路由协议设计的关键问题分析20
• 2.3 无线传感器网络路由协议分类20-22
• 2.4 无线传感器网络路由协议的能耗问题22-26
• 2.4.1 无线传感器网络路由协议的节能方案22-23
• 2.4.2 经典LEACH协议的分析23-26
• 2.5 无线传感器网络路由协议的安全问题26-30
• 2.5.1 无线传感器网络路由协议的安全威胁26-28
• 2.5.2 无线传感器网络路由协议的安全方案28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 WSN中一种安全的单跳分簇路由协议31-46
• 3.1 问题提出31
• 3.2 问题分析31-32
• 3.3 LEACH-P协议设计32-40
• 3.3.1 思想描述32
• 3.3.2 网络模型与能量模型32-34
• 3.3.3 算法流程描述34-36
• 3.3.4 仿真与分析36-40
• 3.4 安全的LEACH-P协议40-45
• 3.4.1 安全机制41-42
• 3.4.2 分析与仿真42-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 大规模WSN中一种安全的多跳分簇路由协议46-61
• 4.1 问题提出46
• 4.2 问题分析46-47
• 4.3 研究基础47-48
• 4.3.1 模糊数学概述47-48
• 4.3.2 隶属函数48
• 4.3.3 模糊决策48
• 4.4 FD-LEACH协议设计48-54
• 4.4.1 思想描述48-49
• 4.4.2 网络模型与能量模型49-50
• 4.4.3 定义和概念50-51
• 4.4.4 算法流程描述51-53
• 4.4.5 仿真与分析53-54
• 4.5 安全的FD-LEACH协议54-60
• 4.5.1 安全机制54-56
• 4.5.2 分析与仿真56-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 大规模WSN中一种安全的多路径路由协议61-74
• 5.1 问题提出61
• 5.2 问题分析61-62
• 5.3 研究基础62-63
• 5.3.1 多路径路由的定义62
• 5.3.2 多路径路由的分类62-63
• 5.4 MFD-LEACH协议设计63-68
• 5.4.1 思想描述63
• 5.4.2 网络模型和能量模型63-64
• 5.4.3 算法流程描述64-66
• 5.4.4 仿真与分析66-68
• 5.5 安全的MFD-LEACH协议68-73
• 5.5.1 安全机制68-69
• 5.5.2 分析与仿真69-73
• 5.6 本章小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 工作总结74-75
• 6.2 后期展望75-76
• 参考文献76-82
• 致谢82-83
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文83

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