量子蚁群算法的大规模无线传感网可信安全路由设计

发布时间：2017-09-19 23:40

  本文关键词：量子蚁群算法的大规模无线传感网可信安全路由设计

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【摘要】：当前安全性已经成为制约无线传感网发展的瓶颈,设计有效无线传感网可信节点的安全路由是很有必要和迫切的。蚁群算法的自组织性与无线传感网的自组织组网极其相似,蚁群算法可应用于无线传感网路由设计,但传统蚁群算法存在局部最优解和收敛速度慢等问题,难以适应大规模无线传感网需求,量子计算的全局寻优和快速收敛特点可以很好地解决此类问题。将量子蚁群算法应用于大规模无线传感网路由设计,考虑到无线传感网节点间缺乏信任机制,采用可信网络思想,以节点可信度作为信息素分配策略,然后用量子位编码表示信息素,通过量子旋转门更新信息素,综合能量消耗预测进行路径选择,实现基于全局能量均衡的无线传感网可信安全路由算法。分析表明,该量子蚁群计算用于设计路由在算法收敛速度以及全局寻优方面均优于传统蚁群算法,能够全局平衡网络节点的能量消耗,避免一些关键节点的过早死亡导致网络分隔成很多孤岛;可有效抵抗Wormholes攻击等无线传感网特有的能量黑洞攻击,并有助于构造可信网络环境。
【作者单位】： 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室;
【关键词】： 无线传感网 可信安全路由 量子蚁群算法
【基金】：国家自然科学基金重点项目[61332019];国家自然科学基金[61272096,6097006] 上海市教委创新基金重点项目[14ZZ089]
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TP18
【正文快照】： 络安全,2015,(3):14-18.0引言与传统网络路由相比,无线传感网的每个节点都可以成为一个路由节点,并且节点的能量、计算能力和存储能力都是有限的。节点在选择路由时,要充分考虑下跳节点当前的能量消耗情况,防止某些节点因负载过重能量过早耗尽,使得网络规模大大缩减。在无线传

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 覃伯平;周贤伟;杨军;宋存义;;无线传感器网络的安全路由技术研究[J];传感技术学报;2006年01期

2 吴迪;胡钢;倪刚;李威;张卓;;无线传感器网络安全路由协议的研究[J];传感技术学报;2008年07期

3 王建新,张亚男,王伟平,卢锡城;移动自组网中基于声誉机制的安全路由协议设计与分析[J];电子学报;2005年04期

4 周贤伟;覃伯平;;基于能量优化的无线传感器网络安全路由算法[J];电子学报;2007年01期

5 侯雅毅;钱焕延;王晓喃;;MIPv6中基于身份的安全路由优化[J];计算机工程;2009年09期

6 李琦;吴建平;徐明伟;徐恪;张新文;;自治系统间的安全路由协议GesBGP[J];计算机学报;2009年03期

7 李盼池;李士勇;;求解连续空间优化问题的量子蚁群算法[J];控制理论与应用;2008年02期

8 王潮;王海玲;时向勇;龚旭;;群体智能的无线传感网路由算法[J];上海大学学报(自然科学版);2007年04期

9 林恺;赵海;尹震宇;张希元;;无线传感器网络路由中的能量预测及算法实现[J];通信学报;2006年05期

10 王潮;贾翔宇;林强;;基于可信度的无线传感器网络安全路由算法[J];通信学报;2008年11期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 江自兵;周鸣争;梁祥君;帅兵;;一种基于节点信誉度的无线传感器网络信任模型[J];安徽工程大学学报;2011年01期

2 陈时华;;Properties of the two- and three-dimensional quantum dot qubit[J];半导体学报;2010年05期

3 孙勇;李妮;龚光红;韩亮;;基于知识库的动态蚁群算法[J];北京工业大学学报;2012年03期

4 尹辑文;于毅夫;李伟萍;王子武;肖景林;;抛物线性限制势量子点量子比特的研究进展[J];赤峰学院学报(自然科学版);2011年07期

5 应必娣;陈惠芳;赵问道;仇佩亮;;低能耗无线传感器网络路由算法[J];传感技术学报;2007年05期

6 方倩;赵晓群;;无线传感器网络的安全地理位置跨层协议[J];传感技术学报;2008年05期

7 吴迪;胡钢;倪刚;李威;张卓;;无线传感器网络安全路由协议的研究[J];传感技术学报;2008年07期

8 庞辽军;焦李成;王育民;;无线传感器网络节点间认证及密钥协商协议[J];传感技术学报;2008年08期

9 庞辽军;焦李成;王育民;;无线传感器网络安全路由协议的设计与分析[J];传感技术学报;2008年09期

10 庞辽军;李慧贤;焦李成;王育民;;基于秘密共享的无线传感器网络广播密钥分发协议[J];传感技术学报;2008年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 ;Complexity for the Approximation of Sobolev Imbeddings in the Quantum Computation Model[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

2 于文莉;李海;范辉;;量子遗传算法在二维最大熵图像分割中的应用研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集（下）[C];2008年

3 彭新华;张竞夫;杜江峰;Dieter Suter;;核磁共振量子模拟器[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年

4 陈宗海;张陈斌;;量子控制系统的仿真研究[A];系统仿真技术及其应用（第7卷）——'2005系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C];2005年

5 李明;陈宗海;;量子计算机——未来二十年的挑战[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年

6 ;Quantum Searching Algorithm and Circuit Implementation[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年

7 李飞;赵生妹;郑宝玉;;具有非线性映射特性的量子神经元[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年

8 解光军;屠颖尊;操礼程;;神经计算的量子推广[A];全国第16届计算机科学与技术应用（CACIS）学术会议论文集[C];2004年

9 Fei Du;Jianping Lv;;A Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks[A];2012年计算机应用与系统建模国际会议论文集[C];2012年

10 徐炜;肖智;杨道理;;量子算法在大数据挖掘中的应用前景浅析[A];2013中国信息经济学会学术年会暨博士生论坛论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年

2 宋佩君;相干介质中的量子调控研究[D];华中科技大学;2010年

3 刘昕;基于无线传感器网络的目标跟踪系统中的算法研究[D];华中科技大学;2010年

4 刘信新;无线传感器网络广播路由及定位技术研究[D];武汉大学;2010年

5 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年

6 韩阳;量子测量及其在量子信息处理中的应用研究[D];国防科学技术大学;2010年

7 石国芳;量子通信中信息传输的研究[D];西北大学;2011年

8 王伟;无线传感器网络若干关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

9 张胜利;量子态的测量、估计与蒸馏研究[D];中国科学技术大学;2011年

10 刘泱;极性分子的速度滤波和缓冲气体冷却的理论和实践研究[D];华东师范大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韦哲;基于上下文感知技术的WSN路由协议研究[D];大连理工大学;2010年

2 王春艳;矿井下无线传感器网络路由算法的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

3 全富龙;无线传感器网络安全分析及应用[D];合肥工业大学;2009年

4 宋健伟;基于分簇和定向扩散的混合路由算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

5 魏哲;无线传感器网络的信任研究[D];电子科技大学;2011年

6 于景水;量子搜索算法研究及量子纠缠计算[D];江南大学;2011年

7 徐海潭;任意子和拓扑量子计算[D];浙江大学;2009年

8 王力;基于信任度的移动自组网安全方案研究[D];河南大学;2011年

9 王燕玲;基于非最大纠缠态测量的量子隐形传态[D];大连理工大学;2011年

10 姜伟;耦合含噪声探测设备的磁通量子比特的量子非破坏测量[D];南京大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 覃伯平;周贤伟;杨军;宋存义;;无线传感器网络的安全路由技术研究[J];传感技术学报;2006年01期

2 张葛祥,李娜,金炜东,胡来招;一种新量子遗传算法及其应用[J];电子学报;2004年03期

3 杨庚;程宏兵;;一种有效的无线传感器网络密钥协商方案[J];电子学报;2008年07期

4 徐佳;孙力娟;王汝传;刘凤玉;;机会网络中基于种子喷雾的自适应路由协议[J];电子学报;2010年10期

5 赵海霞;喻晓峰;;无线传感器网络安全路由研究[J];仪器仪表用户;2005年06期

6 李士勇;李盼池;;基于实数编码和目标函数梯度的量子遗传算法[J];哈尔滨工业大学学报;2006年08期

7 田野;张玉军;李忠诚;;使用对技术的基于身份密码学研究综述[J];计算机研究与发展;2006年10期

8 牛建伟;周兴;刘燕;孙利民;马建;;一种基于社区机会网络的消息传输算法[J];计算机研究与发展;2009年12期

9 陈曦;马建峰;;基于身份加密的机会网络安全路由架构[J];计算机研究与发展;2011年08期

10 沈玉龙;裴庆祺;马建峰;;MMμTESLA:多基站传感器网络广播认证协议[J];计算机学报;2007年04期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;南京邮电大学计算机学院江苏省无线传感网高技术研究重点实验室[J];通信学报;2012年09期

2 王芳;陈建荣;刘经纬;刘曼华;王健;包秀珠;;基于无线传感网的输液监测系统设计[J];医疗装备;2013年04期

3 蔡文郁;张美燕;蒋一波;;基于时空联合性的无线传感网覆盖采样技术[J];传感技术学报;2013年02期

4 周学军;丁爱明;曹胡玲;王健;俞凯君;;基于无线传感网的持续膀胱冲洗系统[J];中国医疗设备;2013年10期

5 孙韩林;张鹏;闫峥;谢晓燕;;一种基于云计算的无线传感网体系结构[J];计算机应用研究;2013年12期

6 卫兵;郭玉堂;华玉鹏;张磊;;一种基于无线传感网的新型智能家居控制系统[J];微型机与应用;2013年23期

7 朱晓瑞;陶先平;谢宏伟;吕建;;一种面向无线传感网应用重编程的逻辑式编程语言[J];软件学报;2014年02期

8 汪小燕;王峻峰;何岭松;;基于能量采集技术的无线传感网研究进展[J];微计算机信息;2006年22期

9 魏佳杰;郭晓金;;无线传感网发展综述[J];江西通信科技;2008年04期

10 张娴;高利丹;张勐;平昭;唐川;;无线传感网能量管理技术专利态势分析[J];科学观察;2008年06期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 李密;吕钊;于晶;;无线传感网的软件设计[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集（下册）[C];2009年

2 艾春丽;张凤登;刘荣鹏;;无线传感网能量监测方法研究[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年

3 杨峰;孙玲玲;汪大卓;;一种基于无线传感网的呼叫服务系统设计[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年

4 张景乔;胡文;戴一冕;;基于分布式压缩感知算法的无线传感网能耗分析[A];第十七届全国青年通信学术年会论文集[C];2012年

5 吕亮;郦苏丹;卢泽新;;基于力学模型的无线传感网层次化拓扑生成算法[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年

6 田世伟;戴卫恒;李广侠;吕晶;徐荣;程佳亮;;协同定位研究综述[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S9 组合导航与导航新方法[C];2013年

7 李平;;基于无线传感网的停车信息服务系统及业务研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（下）[C];2009年

8 苏斓;仝杰;张庚;刘革;周立逾;;6LoWPAN与ZigBee等无线传感网互联技术架构的研究[A];2013年中国通信学会信息通信网络技术委员会年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 武文权;节能减排新触角—无线传感网[N];计算机世界;2008年

2 郑欣;福建移动“无线传感网”助海西农业节能增效[N];人民邮电;2010年

3 一文;国内首枚无线传感网核心协议芯片研制成功[N];中国冶金报;2006年

4 记者　 徐瑞哲;“第二大网”无线传感网布设长三角[N];解放日报;2006年

5 本报记者 彭东;无线传感网开创“物联”新纪元[N];科技日报;2007年

6 贵州大学土木建筑工程学院建筑032班 向雯;浅析信息化时代的智能大楼建设[N];贵州民族报;2008年

7 记者 陈雪峰　通讯员 冯成 尚晓天;无线传感网打造“智能”城市[N];嘉兴日报;2009年

8 许琦敏;坚韧不拔孕育原创实力[N];文汇报;2008年

9 记者　　陈培华　通讯员　　金骏　曹劲波;让高科技从实验室“走”出来[N];浙江日报;2006年

10 南湖区新闻采编中心 金骏;“科技引擎”产生“热”效应[N];嘉兴日报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈分雄;无线传感网中事件监测的压缩感知与异常检测算法研究[D];中国地质大学;2013年

2 郭江鸿;无线传感网若干安全问题研究[D];西安电子科技大学;2013年

3 陈友荣;无线传感网生存时间优化算法的研究[D];浙江工业大学;2011年

4 曾迎之;无线传感网密钥管理关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

5 张海涛;无线传感网中数据传输调度研究[D];北京邮电大学;2012年

6 应蓓华;用于无线传感网的低能耗数据压缩[D];清华大学;2010年

7 童孟军;无线传感网能量有效路由协议的研究[D];浙江工业大学;2012年

8 赵博;适用于无线传感网的射频收发机的关键技术[D];清华大学;2011年

9 王新胜;无线传感网容忍入侵关键技术研究[D];江苏大学;2011年

10 张远;基于距离和角度信息的无线传感网节点定位问题研究[D];山东大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张敏;无线传感网中的认证技术研究[D];北京邮电大学;2013年

2 郭凌超;基于无线传感网的音频点播系统[D];华中科技大学;2013年

3 杨晔萌;无线传感网拓扑管理技术研究与实现[D];北京邮电大学;2014年

4 黄欢;无线传感网节点设计及定位研究[D];同济大学;2007年

5 张可;无线传感网事务处理技术研究[D];南京邮电大学;2012年

6 刘海涛;面向铁路危险品运输在途监测的无线传感网节能组网技术研究[D];北京交通大学;2013年

7 魏晓磊;无线传感网节点原型系统研究[D];西安电子科技大学;2013年

8 罗青春;容迟无线传感网中卫星辅助的数据收集方法研究与设计[D];国防科学技术大学;2011年

9 高杨;压缩感知在无线传感网中的应用研究[D];南京邮电大学;2012年

10 杜欣;无线传感网在电力系统中关键技术的研究和应用[D];华北电力大学;2012年

，

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