一种可及时确定受攻击的传感器节点的数据聚合方案

发布时间：2017-10-24 06:42

  本文关键词：一种可及时确定受攻击的传感器节点的数据聚合方案

  更多相关文章： 无线传感器网络 数据聚合 消息认证码 伪随机函数 同态加密

【摘要】：无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)广泛应用于环境监测、精细农业、车船管理、安全监控及林火探测等领域。当传感器节点受到攻击导致网络数据传输受到干扰,及时确定受攻击的传感器节点并采取相应措施以保障整个网络的安全性尤为重要。在大型无线传感器网络中,数据聚合技术极大地降低了通信开销和能量消耗。聚合框架需要解决由于受攻击节点所导致的错误聚合值的问题,此类攻击可能致使基站接收到无用的聚合结果,本文提出一种可抵抗因恶意节点引起的此类攻击的方法。特别地,改进的数据聚合算法能保证在此类攻击下基站仍可计算出正确的聚合值。本文方案首先使用状态公钥加密和对称公钥加密结合伪随机函数和消息认证码对数据进行两次加密;其次,在簇头节点进行认证,将假数据过滤后,进行第一层解密,并将假数据节点编号发送给基站;最后在基站进行认证,进行第二层解密,恢复明文数据。该方案的提出解决了由于受攻击节点导致的错误聚合值问题,而且还实现了及时过滤假数据并确认受攻击的传感器节点。并对论文进行了深度理论分析,理论分析表明,本文提出的基于安全的单向函数、消息认证码和椭圆曲线上的离散对数难问题的方案是安全的,同时本文方案大大降低了网络的通信成本和计算成本;最后对论文所提方案进行了仿真模拟实验,仿真实验分析验证了本文方案可以及时过滤假数据得到最终正确聚合值并且可以准确定位受攻击节点。
【关键词】：无线传感器网络 数据聚合 消息认证码 伪随机函数 同态加密
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN915.08
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 本论文主要工作9-10
• 1.4 论文章节安排10
• 1.5 本章小结10-11
• 2 相关知识11-24
• 2.1 无线传感器网络概述11-18
• 2.2 无线传感器网络数据聚合相关知识18-19
• 2.3 密码学相关知识19-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 可及时确定受攻击的传感器节点的数据聚合方案24-39
• 3.1 无线传感器系统架构24-25
• 3.2 系统初始化25-26
• 3.3 转发阶段26-27
• 3.4 数据聚合阶段27-30
• 3.5 举例说明30-31
• 3.6 安全性分析31-33
• 3.7 性能分析33-38
• 3.8 本章小结38-39
• 4 实验与分析39-52
• 4.1 开发环境介绍39
• 4.2 相关时间测试39-43
• 4.3 实验方案仿真模拟43-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 总结与展望52-54
• 5.1 总结52
• 5.2 展望52-53
• 5.3 本章小结53-54
• 参考文献54-58
• 攻读学位期间发表论文58-59
• 致谢59

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本文编号：1087555