基于骨干可信节点的无线传感网层级化安全模型研究

发布时间：2022-12-11 19:11

　　正在兴起的物联网为无线传感网应用提供了广阔的舞台,但同时面临着诸多信息安全挑战。传感器节点本身具有能量有限、计算和存储能力弱等特点,给无线传感网安全运行和管理带来困难,尤其是复杂的安全算法难以在无线传感网中应用。本文以无线传感网为研究对象,以网络安全管理和能量高效为目标,建立一种基于骨干可信节点架构的无线传感网层级化安全模型,并展开了深入和系统地研究。层级化网络结构的设计引入了基于最小支配集原理选举的安全管理节点。以安全管理节点为中心,根据距离最优原则,普通节点选举最近的管理节点接受管理,网络被划分为若干子网,在子网内成簇。层级化的网络结构减小了网络中节点大范围成簇过程带来过多的能量消耗,有利于提高网络管理效率、延长网络的生命周期。骨干可信节点包含安全管理节点和簇头节点,主要通过对节点的通信行为进行监听和判断,分析节点恶意行为,并由安全管理节点给出当前信任评估。当安全管理节点轮换以后,其存储的信任值作为历史信任评估同当前信任评估一起参与综合信任值计算,提高了节点信任评估的可靠性;为增加管理节点的安全性和可靠性,文中在安全管理节点选举中引入信任值因子和剩余能量因子。根据管理节点选举的时间... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景与研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的研究目的与研究内容
        1.3.1 课题的研究目的
        1.3.2 课题的研究内容
    1.4 论文主要工作及结构
第2章 无线传感网安全基础
    2.1 无线传感网概述
        2.1.1 无线传感网体系架构
        2.1.2 无线传感网的特点
        2.1.3 无线传感网的网络结构
        2.1.4 无线传感网的应用
    2.2 无线传感网面临的安全威胁
    2.3 无线传感网的安全目标
    2.4 无线传感网相关安全机制
        2.4.1 安全密钥管理技术
        2.4.2 安全成簇算法
        2.4.3 基于信任管理的安全模型
    2.5 本章小结
第3章 无线传感网层级化网络结构设计
    3.1 问题描述
    3.2 无线传感网层级化结构描述
    3.3 基于支配集的分层方案
        3.3.1 利用支配集选举管理节点层
        3.3.2 子网内选举簇头节点
        3.3.3 性能分析
    3.4 本章小结
第4章 基于骨干节点安全角色层级化的WSN安全模型
    4.1 WSN安全模型构建
    4.2 信任管理基础
        4.2.1 信任的相关特性
        4.2.2 节点异常行为判别
    4.3 节点信任评估方法
        4.3.1 节点当前信任评估
        4.3.2 节点的历史信任评估
        4.3.3 节点综合信任评估
    4.4 安全管理节点选举
    4.5 本章小结
第5章 仿真测试与性能评估
    5.1 NS2仿真软件概述
    5.2 仿真实验环境设置和能耗模型
        5.2.1 实验环境设置和能耗分析
        5.2.3 节点参数和网络配置
    5.3 实验仿真结果及分析
        5.3.1 层级化网络结构仿真
        5.3.2 能量消耗测试
        5.3.3 安全性能分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感网的古建筑健康监测技术[J]. 沈澍,蒋维乐,单玥,陈昊望,骆铖.  中国测试. 2017(11)
[2]基于时间因素的无线传感网络信任模型[J]. 赵治国,谭敏生,夏石莹,王舒.  计算机工程与设计. 2017(04)
[3]一种优化的基于博弈论的无线传感器网络区域分簇算法[J]. 尹翔,常丽萍,戴维超,李春晓.  计算机科学. 2017(03)
[4]基于无线传感网的毛竹林净初级生产力估算[J]. 汪雪,周国模,徐小军,于亚妮,李楠.  浙江农林大学学报. 2017(01)
[5]无线传感网混合类MAC协议研究综述[J]. 孙鹏,李光明,汪付强,庞泳.  电讯技术. 2016(12)
[6]基于无线传感网的运动车辆定位技术研究[J]. 王冬,邱育桥.  物联网技术. 2016(03)
[7]基于动态密钥管理的改进LEACH路由算法[J]. 刘伟,叶清,王成.  信息网络安全. 2015(08)
[8]基于AES的WSN加密算法[J]. 张尧,叶玲.  计算机工程与设计. 2015(03)
[9]物联网感知层安全簇维护方法[J]. 胡向东,王凯.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(01)
[10]基于关联度分析的WSN节点信任模型研究[J]. 张乐君,邓鑫,国林,张健沛,杨静,李泓波.  电子科技大学学报. 2015(01)



本文编号：3719339