检索结果-内蒙古大学图书馆

小型微型计算机系统 2014年第10期35卷 2347-2352页

作者：张仕斌方杰宋家麒成都信息工程学院信息安全工程学院成都610225 四川省计算机研究院成都610041

随着WSNs的广泛应用,其安全问题也逐渐暴露出来,而传统网络安全防御体系已无法为WSNs的安全提供足够的保障.信任模型作为网络安全防御体系的重要补充,在一定的程度上可以解决WSNs中的安全问题.本文结合WSNs的研究现状,研究WSNs的相关安... 详细信息

随着WSNs的广泛应用,其安全问题也逐渐暴露出来,而传统网络安全防御体系已无法为WSNs的安全提供足够的保障.信任模型作为网络安全防御体系的重要补充,在一定的程度上可以解决WSNs中的安全问题.本文结合WSNs的研究现状,研究WSNs的相关安全问题,分析了WSNs在运行和数据融合过程中受到的威胁;考虑到WSNs中节点存在随机性、不确定性等模糊特性,引入模糊理论,研究并提出基于WSNs的模糊信任模型;在模糊信任模型研究基础上,以提高WSNs数据融合的可信性、有效性为目标,同时考虑到节点计算能力及能量受限等因素,研究并提出了基于模糊信任的可信数据融合算法;仿真实验验证了本文研究的基于WSNs的模糊信任模型、基于模糊信任的可信数据融合算法能够准确评判节点数据是否可信,使节点数据融合结果更加准确,这也为WSNs中数据融合的研究提供了一种可行的研究方案.

关键词：无线传感器网络模糊理论模糊信任模型可信数据融合

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无线传感器网络信任机制研究

无线传感器网络信任机制研究

引用

作者：廖红梅中国矿业大学

学位级别：博士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)常被部署在无人区域或是敌对区域,由于其无线多跳的传输方式,容易遭受各种路由攻击、虚假数据注入或篡改攻击。而传统的身份信任如密码技术,身份认证等静态安全技术不能解决由内部具有合法身... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)常被部署在无人区域或是敌对区域,由于其无线多跳的传输方式,容易遭受各种路由攻击、虚假数据注入或篡改攻击。而传统的身份信任如密码技术,身份认证等静态安全技术不能解决由内部具有合法身份的妥协节点所发起的各种攻击。基于历史行为监测和统计的行为信任是无线传感器网络可信路由和可信数据融合的必要补充。为了解决分簇的无线传感器网络选择性转发路由攻击,以及数据融合过程中可能产生的虚假数据注入或篡改攻击,本文在以下几个方面做了相关研究:1.针对无线传感器网络中的选择性转发攻击问题,提出了一个基于行为信任的可信路由机制。构建了不考虑合谋攻击的混合策略静态博弈算法,并研究了该混合策略静态监听-转发博弈的支付矩阵,纳什均衡,以该静态博弈为基础博弈的重复博弈的随机反应均衡(Quantal Response Equilibrium)。通过该博弈算法来决定发送节点的监听策略,采集可疑节点的路由信任值。为了解决实际无线传感器网络中不可靠无线信道中的选择性转发攻击问题,构建了一个在不可靠的无线链路中适用的基于连续监听策略的监听-转发博弈算法来确定监听策略。采用连续策略,监听节点的策略不再是只有睡眠或是监听固定时长两个纯策略,而是通过博弈在一个连续的区间内选择策略,确定监听时长,在监听能耗和丢包判定的假阳性结果之间得到平衡。论文研究了该连续策略静态监听-转发博弈的支付矩阵,最优反应函数,纳什均衡和以该静态博弈为基础博弈的重复博弈的随机反应均衡等。2.针对无线传感器网络中的合谋选择性转发攻击问题,为路径丢包概率高于门限值的可疑路径中的节点构建了二阶段动态博弈算法来采集节点的路由信任值。在二阶段的动态监测-转发博弈中,使用唤醒机制唤醒发送节点的另一个邻居节点来监听它的路由路径中下下跳节点是否收到了数据包,从而节省无线监听能量并发现可能存在的合谋攻击。研究了该二阶段动态监听-转发博弈的支付矩阵,纳什均衡,其重复博弈的随机反应均衡(Quantal Response Equilibrium),并分别在不同参数下进行了仿真分析与比较。3.在簇树结构的无线传感器网络数据融合过程中,为了得到可靠的二次数据融合结果,降低具有某方面缺陷的簇头节点的融合权值,研究了一个基于变权模糊综合评判的簇头节点数据融合信任值的计算方法。簇头节点不同的时间延迟、数据量和节点诚实度都会影响到其数据融合信任值的大小。但是各因素的影响力不是固定不变的,而是随着各因素的评判值的变化而改变。通过提高在模糊综合评判算法中具有过低评价值的因素的权值来提高该因素在综合评判算法中的影响,从而使得计算得出的具有该缺陷的簇头节点数据融合信任值减小,降低了它对整体二次融合结果的影响。4.为了可靠的存储数据融合过程中得到的簇头节点的数据融合声望值,研究了一个基于分布式哈希表的分区双向Chord协议(DDChord)来分布式地存储网络中各簇头节点的数据融合声望值。为了解决簇头节点的数据融合声望值在自身存储带来的可信性问题或是在基站集中式存储带来的访问瓶颈问题,采取了簇内普通节点信任值的集中式存储和簇头节点声望值的分布式存储并存的机制。为了避免将簇头节点声望值哈希到距离二次汇聚节点过远的节点上从而造成较多跳数的信息传输,DDChord对整个无线传感器网络进行了分区,节点的数据融合声望值在所属的区内进行哈希存储。仿真结果表明,在WSN中节点数目较多时,跨区查询比区内查询次数要少的多,DDChord可以得到比传统Chord协议有更少的声望值平均查询时间。结合了信任机制的无线传感器网络路由和数据融合将节点的历史行为表现作为路由选择和数据融合的影响因素,从而避免了具有合法身份的妥协节点所造成的选择性转发攻击,并提供了更为可信的数据融合结果,是现有身份信任的必要补充。

关键词：无线传感器网络可信路由可信数据融合博弈选择性转发

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