基于投影寻踪模型的WSN入侵检测算法研究

发布时间：2017-08-04 16:30

  本文关键词：基于投影寻踪模型的WSN入侵检测算法研究

  更多相关文章： 无线传感器网络 WSN安全防范 入侵检测 流量浮动

【摘要】：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)作为一种新的无线网络在军事部署和商业应用等领域中得到广泛的应用,但由于WSN节点自身资源受限及部署在恶劣的环境中,使得网络极易受到攻击,因此WSN有效的安全防护措施是网络部署时必须解决的问题。入侵检测机制是WSN的一种有的防御手段,是指通过对网络内收集的节点的数据进行状态分析,从而有效捕捉恶意访问行为。传统网络中的入侵检测模型由于复杂度高和高能耗并不完全适合WSN,因此在资源受限的节点上设计检测精度较高的入侵检测系统是研究问题的关键。本文深入分析目前WSN面临的安全威胁,并归纳总结了国内外常见WSN入侵检测技术,从而设计实现新颖的WSN入侵检测机制。具体工作安排如下:首先,本文介绍了WSN发展与应用背景,并指出WSN中加入安全防御机制的重要意义,分析了WSN面临的安全问题与防御手段,总结了目前国内外WSN入侵检测机制的研究现状其次,提出将投影寻踪算法(Project Pursuit,PP)模型应用于WSN的入侵检测机制,利用PP模型对高维数据处理的优越性,有效的降低了计算的复杂度从而达到降低WSN能源消耗的目的。仿真实验结果表明:基于GA-PP算法的检测系统在提高实时性和突发性事件的分辨上具有更好的检测效果;最后,分析了传统遗传优化算法(Genetic Algorithm,GA)的不足之处,详细介绍一种源于国家竞争机制思想的新型优化算法—帝国主义竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA),并总结出其较传统算法的优点。提出利用ICA算法优化PP模型,实验仿真表明采用ICA算法优化后的PP模型较传统的优化模型具有更高的检测效率,以及较低的网络能耗。
【关键词】：无线传感器网络 WSN安全防范 入侵检测 流量浮动
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN915.08
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章 绪论7-11
• 1.1 选题研究的背景和意义7-8
• 1.2 WSN入侵检测的研究现状8-9
• 1.2.1 国外研究现状8-9
• 1.2.2 国内研究现状9
• 1.3 研究内容及章节安排9-11
• 第2章 WSN相关概述11-24
• 2.1 WSN概述11-13
• 2.1.1 WSN结构体系11
• 2.1.2 WSN的特征11-13
• 2.2 WSN研究热点13-15
• 2.3 WSN入侵检测技术15-23
• 2.3.1 入侵检测系统16-17
• 2.3.2 入侵检测模型分类17-19
• 2.3.3 WSN中安全攻击19-21
• 2.3.4 常用的入侵检测方法21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 投影寻踪入侵算法在WSN的实现24-35
• 3.1 本文入侵检测体系24-25
• 3.2 投影寻踪算法25-27
• 3.2.1 节点数据归一化25
• 3.2.2 构建指标矩阵25-26
• 3.2.3 构造线性投影26
• 3.2.4 构造投影指标26-27
• 3.2.5 最优投影方向27
• 3.3 遗传算法27-29
• 3.4 实验与结果分析29-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 改进投影寻踪算法在WSN入侵检测的实现35-43
• 4.1 帝国主义竞争算法（ICA）36-39
• 4.1.1 ICA算法初始化36-37
• 4.1.2 殖民地移动37-38
• 4.1.3 交换帝国与殖民地位置38
• 4.1.4 计算整个帝国的总势力38
• 4.1.5 帝国集团势力竞争38-39
• 4.2 实验与结果分析39-42
• 4.2.1 实验数据对比39-41
• 4.2.2 实验性能指标41-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 总结与展望43-45
• 5.1 总结43-44
• 5.2 展望44-45
• 参考文献45-48
• 在读期间发表论文48-49
• 致谢49-50

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