面向低功耗物联网的入侵检测算法研究

发布时间：2021-05-10 04:59

　　近年来,物联网作为一种新兴的技术,逐渐受到人们的关注。无线传感器网络（Wireless20Sensor20Networks,WSN）作为物联网的重要组成部分,也随着物联网而飞速发展。然而,WSN相比于传统网络更为脆弱,面临的安全问题也更多。所以针对WSN节点能量有限和计算能力有限的问题设计一个适合WSN的入侵检测系统尤为重要。首先,在对WSN的结构和特点进行分析之后,总结WSN的安全问题,并根据WSN的特点,分析WSN入侵检测需求。针对WSN能量有限,动态性强的特点,设计一种分层结构的入侵检测系统,用来保证WSN的安全性。其次,为满足WSN对入侵检测系统节能性的需求,分析传统的LEACH算法的不足,并在此基础上加以改进,设计出基于遗传算法的WSN分层路由协议。采用遗传算法来进行簇头选择,使簇头的分布和能量更均衡,采用单跳和多跳结合的簇间传输策略,降低了簇头节点消耗的能量。通过Python对该算法进行仿真分析,并与LEACH算法进行对比,证明了本文协议在网络存活时间、网络能量消耗、数据传输量和能量均衡性方面均优于LEACH算法,证明了本文协议的优越性。然后,为满足WSN对入侵检测系统自身... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 WSN路由协议研究现状
        1.2.2 WSN入侵检测研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 WSN入侵检测系统设计
    2.1 引言
    2.2 WSN入侵检测需求分析
        2.2.1 WSN简介
        2.2.2 WSN存在的安全问题
        2.2.3 WSN入侵检测技术
        2.2.4 WSN入侵检测需求
    2.3 WSN入侵检测系统设计
        2.3.1 设计方案
        2.3.2 系统总体设计
    2.4 本章小结
第3章 基于遗传算法的WSN分层路由协议设计
    3.1 引言
    3.2 WSN路由协议概述
        3.2.1 路由协议特点
        3.2.2 路由协议分类
        3.2.3 LEACH协议
    3.3 基于遗传算法的分层路由协议设计
        3.3.1 遗传算法简介
        3.3.2 能耗模型
        3.3.3 基于遗传算法的分层路由协议
    3.4 仿真及结果分析
        3.4.1 仿真环境及参数设置
        3.4.2 评价标准
        3.4.3 结果分析
    3.5 本章小结
第4章 基于信任机制的安全路由协议设计
    4.1 引言
    4.2 信任机制
        4.2.1 信任机制框架
        4.2.2 贝叶斯信任模型
    4.3 信任评价模型
        4.3.1 直接信任计算
        4.3.2 间接信任计算
        4.3.3 综合信任计算
    4.4 安全路由改进策略
        4.4.1 准备阶段改进
        4.4.2 簇头选择阶段改进
        4.4.3 簇间传输阶段改进
    4.5 仿真及结果分析
        4.5.1 信任评价模型仿真
        4.5.2 安全路由性能仿真
    4.6 本章小结
第5章 基于PELM的入侵检测算法设计
    5.1 引言
    5.2 基于神经网络的检测算法
        5.2.1 人工神经网络
        5.2.2 BP神经网络
    5.3 基于PELM算法的入侵检测
        5.3.1 ELM算法
        5.3.2 PSO算法
        5.3.3 PELM算法
    5.4 仿真数据处理
        5.4.1 数据集简介
        5.4.2 数据预处理
        5.4.3 基于PCA的特征提取算法
    5.5 仿真及结果分析
        5.5.1 仿真环境及参数设置
        5.5.2 评价标准
        5.5.3 仿真结果分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3178727