一类新的分布式随机验证无线传感网络节点克隆攻击检测

由于无线传感器网络节点的无人值守性,攻击者很容易捕获并复制节点,利用节点的安全证书把复制节点发布到无线传感器网络的各个角落,进而秘密发动各种攻击。提出一类新的分布式节点复制攻击检测协议,协议采用随机区域单元映射和域内随机线选验证相结合的方法进行攻击检测。仿真结果显示,协议的随机验证特性使网络能量消耗均匀,延长网络的生存周期。域内线选验证使协议的通信开销和储存开销较低并具有较高的检测率。     

无线传感器网络安全路由协议的研究

目前无线传感器网络路由协议的研究多以网络生存时间为目标,缺乏对路由安全的考虑。分析了无线传感器网络路由协议容易受到的攻击形式,研究了典型的分簇路由协议LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议存在的安全隐患,并提出改进的安全LEACH(LEACH-S1)协议。改进后的算法通过三重安全机制、节点定位技术、动态随机多路径簇头链的建立不仅有效地避免了恶意节点的攻击,保障了路由安全,而且延长了网络生存时间。     

一类新的基于移动序贯测试的无线传感网络节点克隆攻击检测

无线传感器网络经常被部署在无人值守且严酷的环境中,攻击者能通过克隆节点来发起各种的内部攻击.本文提出一种新的分布式移动节点克隆攻击检测方法.仅当证人节点和被检测节点相遇或相关证人节点相遇时,检测信息被转发到证人节点进行检测.同时,利用序贯概率比检测技术,避免单一样本产生的高错误率.移动辅助的随机验证和序贯测试技术相结合,降低传统路由寻径开销和误警率/虚警率.仿真结果表明,协议具有较高检测效率和合理的开销.     

无线传感器网络中一种改进的leach协议

无线传感器网络路由协议设计的主要目标就是尽可能高效的利用传感器节点能量来延长无线传感器网络的生存时间。本文分析了经典的分层路由协议—leach协议,对选择簇头的门限值进行了重新定义,考虑了传感器节点剩余能量和此节点最近未当选为簇头的轮数,并对每个簇内成员的数量进行了限制,为进一步节省能量消耗在簇头到基站之间还使用了多跳通信。MATLAB仿真结果表明,改进的路由协议比leach协议更有效的利用无线传感器网络传感器节点的能量,延长了网络的生存时间。     

基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议

在基于查询的无线传感器网络中,组播技术的应用可大幅减少传感器节点的能量消耗,延长节点寿命.针对大型无线传感器网络组播协议性能不高,且易遭受攻击等问题,提出了基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议.该协议主要运用Steiner树与分簇网络的思想,将Steiner树的高效性与簇的高扩展性相结合,提高了无线传...     

无线传感器网络聚类改进层次路由协议

无线传感器网络（WSN）是一种全新的信息获取和处理技术,通常被部署在恶劣的环境中。因此能源供应一直是WSN研究的一个重要问题。层次路由协议能够有效地延长网络生存时间,已经成为无线传感器网络研究中的热点。提出了一个新的层次路由协议MHLAH,结合了LEACH和HeeD的优点,它能够合理地分布簇头节点,采用多跳的路由传输协议,延长网络的生存时间。仿真实验结果表明,与传统的LEACH和HeeD协议相比,MHLAH协议有效地平衡了网络中传感器节点的能量消耗,延长了无线传感器网络的生存周期。     

基于拍卖针对DoS攻击的WSN安全路由协议

节点密度大、数量规模大以及资源有限是无线传感器网络的特点,而又使得它难以防御恶意节点发起的拒绝服务攻击。针对无线传感器网络的以上特点,基于博弈论观点和方法,通过建立传感器网络节点博弈框架,采用一级封闭价格拍卖实现路由发现,利用声誉机制检测和惩罚恶意节点,并在SAR协议基础上增加了对黑洞攻击和重放攻击的防御,加快了对恶意攻击节点的检测收敛。仿真结果表明,改进后的SAR协议能有效防御无线传感器网络中的拒绝服务攻击。     

面向无线传感器网络的分层路由信任模型

针对无线传感器网络内部不能有效地检测出恶意节点攻击所引发的安全问题,提出一种面向无线传感器网络分层路由的信任模型。该模型能发现来自网络内部攻击的恶意节点并将其排除,提高了无线传感器网络的安全性能。实验结果表明,与TLEACH协议相比,在恶意节点攻击时,该模型的敏感性提高了5%,信任值幅度增加了10%。     

基于名誉机制的无线传感器网络安全路由协议

针对无线传感器网络中TEEN路由协议安全性不高的问题,在TEEN的基础上引入了名誉机制,提出了一种安全高效的路由协议TEENRM.TEENRM在每个节点上构建一个名誉表,在簇首选举前,先对簇内节点名誉度进行验证,当节点的名誉度值低于限定值时,禁止该节点参与簇首的选举,以此建立多个安全的簇,抵御HELLO泛洪攻击与选择转发攻击,提高网络的路由安全.仿真结果表明:改进后的协议较原协议有较高的分组投递率和较低的端到端时延,并能延长网络的生存时间.     

一种基于代码克隆检测技术的WSNs重编程方法

提出了基于代码克隆检测技术的无线传感器网络（Wireless Sensor Networks ,WSNs）重编程方法。通过代码克隆检测方法来解决重编程过程中生成差异补丁的四个关键问题：分支、全局变量、相对跳转和间接地址。然后将差异补丁以无线方式传输给传感器节点,实现WSNs重编程。实验结果表明,该方法是可行的,且能够有效的提高WSNs重编程的效率,延长无线传感器网络的生命周期。     

Ad hoc网络MAC层攻击的分布式检测与控制

Ad hoc网络无线协议栈的灵活性使节点容易对协议实施篡改以达到非法抢占信道等目的。在对节点MAC层恶意行为分析的基础上,提出基于代理的分布式行为检测机制。仿真表明,该机制能有效检测恶意节点。引入trap确认机制,将检测与网络管理及跨层控制相结合,实现全网范围的攻击检测与控制,降低恶意行为对网络的危害程度,提高无线网络的健壮性。     

A convex optimization approach for clone detection in wireless sensor networks

When deployed unattended in hostile environments, static and mobile Wireless Sensor Networks (WSNs) are vulnerable to node capture and cloning attacks, where an adversary physically compromises network nodes and extracts all information known to them, including the assigned cryptographic material and the internal states of network protocols. The obtained knowledge is used to disrupt the network by deploying and controlling copies of captured nodes (clones). Recently, a variety of novel clone detection methods have been developed, using concepts such as birthday paradox, sequential detection or random encounters in mobile environments. At present there is no framework to evaluate an individual detection method based on the WSN performance under attack or to compare and choose a method appropriate for a given application. In this paper, we develop an optimization framework for choosing the parameters of a detection method so that the cost of clone detection is minimized. We show that every detection method can be characterized in terms of four costs, namely, the impact of leaving undetected cloned nodes in the network, the cost of revoking nodes falsely identified as compromised, and the costs of communication and storage. A convex combination of these costs defines the cost of clone detection, which is then minimized with respect to the parameters of the detection method. Using this framework, we analyze existing clone detection algorithms and provide efficient methods for obtaining optimal detection parameters.     

能量均衡的无线传感器网络节点路由算法

为了提高无线传感器网络的生存时间,提出一种能量均衡的无线传感器网络节点路由算法。首先利用能量阈值和节点剩余能量将节点归类为2个区域,使得不同区域的节点当选为本轮簇头节点的概率不同,在数据稳定传输阶段,簇头与基站之间采用单跳与多跳相结合的通信方式,最后采用仿真实验测试算法的性能。结果表明,本算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗均衡,使无线传感器的网络生存时间得到延长。     

WSN中考虑节点磨损的分布式自稳定网络寿命优化算法

针对无法预估的节点故障影响无线传感器网络寿命的问题,本文提出了一种考虑节点磨损的分布式自稳定优化算法。首先,利用韦伯函数拟合网络生命周期的分布,定期唤醒睡眠节点进行故障检测;然后,采用分布式调度,无需知道传感节点的位置信息,使用多个节点同时工作,从而提高效率;最后,通过较低的网络通信代价,及时使用空闲节点替代故障节点,保持网络的连通性。理论分析和仿真实验验证了本文算法的有效性及可靠性,仿真结果表明,当传感器节点的可靠性随着使用时间与磨损下降时,本文算法可以更好地延长无线传感器网络寿命,相比分布式多目标概率覆盖协议,本文算法在寿命延长、覆盖率、节点唤醒次数等方面均取得更好的性能。     

LR-WPAN捷径式能量均衡树路由算法研究

针对LR-WPAN网络中ZigBee树路由算法存在的不足,在综合考虑单个节点的生存周期和整个网络能量消耗的基础上,提出一种捷径式能量均衡树路由算法。通过在节点中使用邻居表以及表中添加动态剩余能量标志位,结合路由跳数、节点和网络的能量状态设计路由算法。运用仿真实验与原始树路由算法进行分析对比,表明改进后的路由算法有效地降低了路由开销和网络节点间的延时,提高了节点存活率和路由效率,达到优化网络能效,延长网络生存周期的目的。     

无线传感网中一种智能数据融合算法的实现及仿真分析

在无线传感网中,传感器节点一般都由自身装配的电池供电,难以进行电量补充,因此节约电量对于无线传感网来说至关重要.为了提高无线传感网能量使用效率,延长网络生存时间,提出了一种结合遗传算法和粒子群算法优化BP神经网络的智能数据融合算法 GAPSOBP(BP Neural Network Data Fusion algorithm optimized by Genetic algorithm and Particle swarm).GAPSOBP算法将无线传感网的节点类比为BP神经网络中的神经元,通过神经网络提取无线传感网采集的感知数据并结合分簇路由对收集的传感数据进行融合处理,从而大幅减少发往汇聚节点的网络数据量.仿真结果表明,与经典LEACH算法和PSOBP算法相比,GAPSOBP算法能有效减少网络通信量,节约节点能量,显著延长网络生存时间.     

无线传感器网络中移动节点辅助的数据采集效率优化研究

为了提高无线传感器网络中数据采集效率,提出了一种基于节点分级的混合多跳数据采集（hybrid multi-hop data collection,HMDC） 算法。该算法首先基于数据量将所有节点均匀划分成簇,然后在簇内采用节点分级的思想进行数据的多跳传输,最后使用移动采集器沿着最短路径访问簇头节点,对指定节点进行数据集采集。仿真结果表明,HMDC算法有效地提高了数据采集效率,均衡了能量消耗,延长了网络的生命周期,且更加适用于较大规模的数据采集。     

移动自组织网络中内部丢包的检测模型

无线移动自组织网络中数据的传输是基于中间节点的合作转发的,但由于内部自私节点为了节省带宽和电量或者网络受到恶意节点的攻击,导致丢包行为发生,网络性能严重降低。基于无线自组织网络常用的路由协议AODV,提出了一种新的针对内部丢包攻击的检测模型。该检测模型引入旁信道概念,旁信道节点和看门狗共同检测并记录节点转发报文行为,采用邻居信息表存放检测结果,当相应节点的记录值达到一定下限时就被隔离出网络。由于旁信道可以发送警报报文,该模型能够同时检测到自私节点或合作攻击节点引起的内部丢包攻击。     

气味标记法优化免疫算法的覆盖策略

覆盖问题一直是无线多媒体传感器网络研究的重点领域。为了能够达到对目标区域有效覆盖的同时,减少网络能耗,延长网络寿命的目的,提出了一种气味标记法优化的免疫算法SMOIA（Scent Marking Optimization Immune Algorithm）。该方法利用改进的气味标记算法,在被覆盖区域设置必要的气味标记点,在这些点设置传感器节点能够有效提高对目标区域的覆盖率,减少冗余节点数量;使用免疫算法来避免一般算法容易陷入局部最优的问题。仿真实验表明,该算法能够有效提高网络覆盖率,减少网络中传感器节点数量,延长了网络寿命,并且收敛迅速。     

基于社团结构的复杂网络抗毁性测度

综合复杂网络连通度和社团结构的抗毁性测度,提出了一种新的基于社团结构的复杂网络抗毁性测度,既考虑网络的整体效能,又联系了网络本身的社团结构性。另一方面,为了更加有效地攻击网络的社团,提出一种基于社团的选择性攻击方式,移除较少的节点就使网络中的社团崩溃。通过仿真分析表明,基于社团的复杂网络抗毁性测度更加全面客观地衡量了网络的抗毁性,基于社团的选择性攻击更加有效地破坏了网络的社团结构性。