移动无线传感器网络安全路由技术

发布时间：2017-06-13 10:05

  本文关键词：移动无线传感器网络安全路由技术，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：移动无线传感器网络是由无线通信、嵌入式和传感器技术等多种基础学科组成的新型学科,可广泛应用于环境监测、智能家居、军事作战等领域,具有自组织、多跳、资源有限等特点。移动无线传感器网络在军事方面的运用前景非常广泛,在危险环境工作的传感器网络面临各种威胁和攻击,尤其是恶意节点从网络内部发起的诸如丢包、伪造、诋毁等攻击。另外由于传感器节点电池能量有限并且不能有效补充能量,为了延长网络生存周期,考虑能量消耗问题非常重要。本文主要从网络安全和能量消耗两个方面来考虑移动无线传感器网络,设计一种有效的移动无线传感器网络安全能量均衡路由算法。全文工作如下:(1)研究了移动无线传感器网络体系结构、主要特点、关键技术、面临的问题与挑战,介绍了传感器节点硬件结构、网络模型和网络节点布局、无线通信的能量消耗模型、网络协议栈结构、邻居感知模型。(2)总结出常见的恶意节点攻击行为,然后针对每种攻击行为,分析其特点和检测方法,给出具体的监测指标,比如针对黑洞、灰洞攻击,监测节点的丢包率。结合看门狗、邻居监测和信任评价机制提出一种分布式监测和信誉评价算法,用于检测来自网络内部的恶意节点攻击。(3)考虑传感器节点能量有限问题,分析能量高效路由算法如最短路径路由算法,分析能量均衡路由算法如LEACH、EBRP算法。在路由决策中把节点的深度、剩余能量和能量密度这些因素结合起来,并同时与上述的安全机制相结合,提出一种安全能量均衡路由算法,即可以保障网络安全,同时也能够延长网络生存周期。(4)通过在MATLAB平台下进行仿真实验,结果表明:1、本算法能准确的更新节点深度。2、恶意节点监测算法能有效的检测出恶意节点,并且能有效抵御恶意推荐和恶意诽谤。3、本算法较TESRP算法延长了网络生存周期,并且在检测恶意节点方面具有更低的误警率和漏警率。
【关键词】：无线传感器网络 移动路由 网络安全 能量均衡
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN915.08
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 课题研究现状11-12
• 1.3 课题研究意义12-13
• 1.4 论文的主要内容13-14
• 1.5 论文的组织结构14-15
• 第二章 移动无线传感器网络概述15-26
• 2.1 移动无线传感器网络结构15-22
• 2.1.1 传感器节点硬件结构15-16
• 2.1.2 移动无线传感器网络节点布局16-18
• 2.1.3 移动无线传感器网络能量模型18-19
• 2.1.4 移动无线传感器网络协议栈结构19-20
• 2.1.5 邻居感知模型20-22
• 2.2 移动无线传感器网络特点22-23
• 2.3 移动无线传感器网络关键技术23-24
• 2.4 移动无线传感器网络的应用和发展前景24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 移动无线传感器网络路由算法研究26-39
• 3.1 路由算法研究26-27
• 3.2 路由算法中的安全研究27-31
• 3.3 路由算法中的能量消耗研究31-36
• 3.3.1 能量高效路由算法31-34
• 3.3.2 能量均衡路由算法34-36
• 3.4 本文算法设计的思路和目标36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 移动无线传感器网络安全能量均衡路由算法39-55
• 4.1 算法关键技术39
• 4.2 动态路由更新技术39-45
• 4.2.1 网络布局39-40
• 4.2.2 路由表初始化40-42
• 4.2.3 路由表更新42-45
• 4.3 分布式恶意节点检测技术45-50
• 4.3.1 异常行为检测模块46-47
• 4.3.2 信誉测评模块47-49
• 4.3.3 移动恶意节点跟踪技术49-50
• 4.4 移动网络能量均衡技术50
• 4.5 路由决策50-52
• 4.6 算法的复杂度分析52
• 4.7 本章小结52-55
• 第五章 仿真实验与分析55-68
• 5.1 路由表更新仿真55-56
• 5.2 恶意节点检测功能仿真56-61
• 5.2.1 对于直接监测信任模型的仿真57-59
• 5.2.2 对于间接信任的仿真59-61
• 5.2.3 联合直接信任值和间接信任值仿真61
• 5.3 性能指标对比仿真61-67
• 5.3.1 生存周期61-63
• 5.3.2 网络时延63
• 5.3.3 能量消耗均衡性63-65
• 5.3.4 吞吐率65
• 5.3.5 误警率和漏警率65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 结论与展望68-70
• 6.1 结论68-69
• 6.2 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-76
• 在校期间的研究成果76-77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 夏俐,陈曦,赵千川,江永亨,管晓宏;无线传感器网络及应用简介[J];自动化博览;2004年01期

2 孙雨耕,张静,孙永进,房朝晖;无线自组传感器网络[J];传感技术学报;2004年02期

3 夏俐;陈曦;赵千川;江永亨;管晓宏;;无线传感器网络及应用简介[J];自动化博览;2005年S2期

4 庄庆德;传感器网络的研究现状[J];国外电子测量技术;2005年04期

5 谢洁锐;胡月明;刘才兴;刘兰;;大田监测中无线传感器网络的部署[J];现代计算机;2006年03期

6 李小遐;刘瑞霞;;一种无线传感器网络的设计[J];自动化技术与应用;2006年04期

7 吴春婧;郑明春;秦继林;;无线传感器网络协议研究[J];计算机技术与发展;2006年08期

8 徐勇军;杨宇;;无线传感器网络的发展[J];电子产品世界;2006年19期

9 ;坚固的无线传感器网络适合苛刻的工业环境[J];电子设计技术;2006年09期

10 马华东;陶丹;;多媒体传感器网络及其研究进展[J];软件学报;2006年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 彭政;魏巍;罗相根;罗永健;;无线传感器网络中传感器数量的选择方法[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年

2 程时端;;传感器网络[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2004年年会论文集[C];2004年

3 杨曼;;无线传感器网络对抗[A];四川省电子学会情报专业委员会学术交流会论文集[C];2006年

4 阚凤龙;徐自文;陈楠;左传文;;无线传感器网络的应用及其发展研究[A];第九届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2012年

5 贾杰;赵林亮;常桂然;;面向异构传感器网络的高能效覆盖控制[A];中国通信学会第六届学术年会论文集（下）[C];2009年

6 冯健昭;肖德琴;肖克辉;李就好;;基于谓词的水质传感器网络采样整合优化算法[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

7 唐云龙;;无线传感器网络系统实验分析[A];工程设计与计算机技术：第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年

8 杜景林;陈力军;谢立;;无线传感器网络与互联网集成体系结构[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年

9 李新;田斌;辛阳;陈林顺;;传感器网络中基于音频的异常事件检测方法[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年

10 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 罗清岳;让无线传感器网络走入生活[N];电子资讯时报;2007年

2 ;多媒体传感器网络[N];中国计算机报;2006年

3 美国专利律师 谭文晔　薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年

4 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年

5 樊哲高;我国传感器网络标准工作取得新进展[N];中国电子报;2012年

6 本报记者 王博;传感器网络标准取得新进展[N];计算机世界;2012年

7 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年

8 林宗辉;ZigBee无线传感器网络解决方案[N];电子资讯时报;2007年

9 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年

10 本报记者 张彤;物物之连[N];网络世界;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 马瑞;基于小生境粒子群算法的机舱WSN目标覆盖研究[D];大连海事大学;2014年

2 李洪峻;面向入侵目标追捕的多回路无线网络控制系统设计与相关技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

3 张德敬;基于虚拟坐标的无线传感器网络路由协议研究[D];山东大学;2015年

4 杨显辉;森林资源数据获取的移动Sink无线传感器网络可靠性研究[D];东北林业大学;2015年

5 毕冉;基于无线传感器网络的事件监测算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 石熙;数字水印技术在无线传感器网络安全中的应用研究[D];重庆大学;2015年

7 徐力杰;低占空比传感器网络的数据传输调度问题研究[D];南京大学;2014年

8 欧阳键;面向无线传感器网络的协作传输技术研究[D];南京航空航天大学;2014年

9 冯森;面向智能配用电的无线传感器网络路由优化协议研究[D];华北电力大学;2015年

10 徐毅;无线传感器网络低能耗路由协议研究[D];山东大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胥常杰;传感器网络设计的数学模型及其应用[D];青岛大学;2010年

2 黄铮;无线传感器网络连通与覆盖的研究[D];武汉理工大学;2006年

3 马艳丽;基于无线传感器网络的瓦斯监测系统的定位技术的研究[D];燕山大学;2015年

4 吴旭东;基于ZigBee无线传感器网络的电表监控系统的设计实现[D];西南交通大学;2015年

5 刘其永;无线传感器网络节点间通信的信道均衡研究[D];海南大学;2015年

6 王慧彬;无线传感器网络拓扑优化以及容错控制算法研究[D];燕山大学;2015年

7 王龙;无线传感器网络覆盖空洞检测算法研究[D];燕山大学;2015年

8 刘晨;基于粒子群优化的无线传感器网络定位算法研究[D];昆明理工大学;2015年

9 侯文蕾;无线传感器移动节点在WSN中的定位研究[D];昆明理工大学;2015年

10 孙超;能量优化的无线传感器网络分布式滤波与融合[D];昆明理工大学;2015年

  本文关键词：移动无线传感器网络安全路由技术，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：446266