一种典型MANET匿名路由协议的分析与改进

鉴于现有MANET匿名路由协议中不明确的敌手模型、未知安全性的密码学原语以及非严格的分析方法不能提供协议匿名性的信任,因此,对其中一种有代表性的匿名DSR进行了分析与改进,先从定义敌手攻击能力的角度明确敌手模型,并以数据分组与端节点不可关联性为目标定义协议的理想过程.然后,在路由发现阶段获得由UC安全的会话密钥组成的路径,在数据传输阶段用该密钥构造可验证的轻型路由洋葱.最后,在UC框架中基于理想过程证明协议的匿名性.     

一种无线传感器网络匿名安全路由协议*

为了能在有限资源的无线传感器网络上进行安全的匿名通信,使用双线性函数的双线性对和异或运算提出了一种匿名安全路由协议,与目前现有的无线网络匿名通信方案相比,协议不仅能提供身份的机密性、位置隐私性和路由的匿名性,而且还满足前向和后向安全性,并且大大提高了系统的计算复杂度和带宽消耗,更适合无线传感器网络。     

一种Ad Hoc网络中的安全匿名按需路由协议

虽然现在研究Ad Hoc网络中安全的文章很多，但是很少有人考虑到匿名的问题。本文中，匿名性的定义更加严格，将匿名性细分为身份保密、位置保密和路由匿名三个部分。文章提出安全匿名按需路由协议（SADR，Secure Anonymous Routing）不但保证了路由安全形成和维护，数据安全传输，并且同时满足了匿名性各个方面的要求，特别是很容易被忽略的身份匿名性和强位置保密性，使得恶意节点无法获得合法节点的身份与位置信息，从而难于进行攻击。为了清晰准确的表达SADR协议的过程，引入了DFA（deterministic finite automaton）进行描述，并使用BAN逻辑推理规则进行了安全性证明。最后，对比仿真数据，分析了加入安全匿名机制后，给性能上带来的影响。     

安全有效的无线传感器网络匿名通信方案

随着无线传感器网络(WSN)的广泛应用,在某些场合不仅需要保证传送信息的安全性,还需要保证节点在传送信息过程中的匿名性和私有性,如何设计出安全有效的无线传感器网络匿名通信协议已成为当前研究的热点。使用双线性函数的双线性对,哈希函数和异或运算提出了一种可验证安全的无线传感器网络匿名通信方案,方案不仅能满足匿名通信的基本要求,而且大大提高系统的计算复杂度和存储复杂度,更适合无线传感器网络。     

一种基于D-S证据理论的Ad Hoc网络安全路由协议

基于D-S证据理论,设计了一个MANET信任评估模型,为路由建立提供安全的网络环境.改进ARAN协议,提出安全的路由协议AE-ARAN.协议根据信任评估结果选择可信节点建立路由,并提出在路由表中存储节点匿名身份的Hash路由登记表,保证ARAN协议认证安全,实现匿名安全和提高路由查找效率,同时协议在路由建立过程中,完成会话密钥协商.理论分析和仿真结果表明,所提出的协议能有效地检测和隔离恶意节点,抵御攻击.协议可实现路由匿名性,提高网络的效率及安全性.     

M2ASR——新型多径匿名源路由协议*

针对无线Ad hoc网络通信的安全与效率问题,提出一个高效并有较好匿名能力的多径匿名源路由协议M2ASR。在DSR协议的基础上,使用标签机制,对源路由的工作过程进行了修改,实现了能够应用于大规模无线网络的多径匿名路由;并在协议中首次使用IDA算法,利用Ad hoc网络的节点转发和协议本身提供的多径性质,提高了无线Ad hoc的通信效率;从理论和仿真角度对M2ASR协议的匿名性和使用IDA算法之后所带来的效率进行了分析和总结。     

移动自组网的匿名路由协议研究综述

移动自组网中的恶意节点对路由协议的安全和隐匿具有严重威胁.现在针对安全路由协议的研究很多,但是很少有人涉及匿名性问题,匿名路由协议能够实现节点身份、位置和通信关系的隐匿,在军事和其它机密通信领域中具有重要意义.首先对匿名路由协议面临的攻击行为进行分析,介绍其定义、分类和匿名性评价方法,然后概括性的介绍已有的典型匿名路由协议,比较其匿名性和安全性,最后对以后研究的问题和方向作了总结和展望.     

一个高效的双向无线Ad Hoc网络匿名路由协议

分析了Ad Hoc网络现有匿名路由协议的不足,提出了一个轻量级的,能提供良好匿名保护的基于反应式的源路由协议的匿名路由协议。该协议利用布隆过滤器实现了在ASR中定义的身份匿名、路由匿名和位置/拓朴匿名。它主要使用的是哈希运算,并在不破坏协议匿名性的前提下,通过控制路由请求包避免其在网络中传输时间过长而提高整个网络的效率。协议中建立起的匿名链路具有双向性,这也降低了匿名协议的耗费。仿真数据与分析证明了新协议的有效性与匿名性。     

一个高效的双向无线Ad Hoe网络匿名路由协议

分析了Ad Hoc网络现有匿名路由协议的不足,提出了一个轻量级的,能提供良好匿名保护的基于反应式的源路由协议的匿名路由协议。该协议利用布隆过滤器实现了在ASR中定义的身份匿名、路由匿名和位置／拓朴匿名。它主要使用的是哈希运算,并在不破坏协议匿名性的前提下,通过控制路由请求包避免其在网络中传输时间过长而提高整个网络的效率。协议中建立起的匿名链路具有双向性,这也降低了匿名协议的耗费。仿真数据与分析证明了新协议的有效性与匿名性。     

按需能量多路径的路由协议研究

微机电系统、处理器、无线通信及存储技术的进步促进了无线传感器网络的飞速发展,使得无线传感器网络成为一种全新的信息获取和处理技术,也因此与传统网络有着许多不同之处.介绍了无线传感器网络的特点及其通信协议体系结构,着重讨论了传感器网络路由协议的设计问题.在分层模型基础上,动态地选择汇聚节点和分层模型的能量多径路由协议可使能量均衡,延长网络寿命,提高数据转发率,这也是传感器网络路由设计的主要目标.     

An energy efficiency semi-static routing algorithm for WSNs based on HAC clustering method

In Wireless Sensor Networks (WSNs), energy efficiency is one of the most important factors influencing the networks’ performance. Through a well designed routing algorithm, WSNs’ energy efficiency can be improved evidently. Among various routing algorithms, hierarchical routing algorithms have advantages in improving nets’ robustness and flexibility, and it is more appropriate for large scale of networks. In this paper, some typical hierarchical routing algorithms are introduced, and their advantages and defects are analyzed. Based on these analyses, a new hierarchical routing algorithm with high energy efficiency named EESSC is proposed which is based on the improved HAC clustering approach. In EESSC, the sensor nodes’ residual energy would be taken into account in clustering operation, and a special packet head is defined to help update nodes’ energy information when transmitting message among the nodes. When the clusters have been formed, the nodes in cluster would be arrayed in a list and cluster head would be rotated automatically by the order of list. And a re-cluster mechanism is designed to dynamic adjust the result of clustering to make sensor nodes organization more reasonable. At last, EESSC is compared to other typical hierarchical routing algorithms in a series of experiments, and the experiments’ result which proves that EESSC has obviously improved the WSNs’ energy efficiency has been analyzed.     

无线传感器网络数据融合体系结构综述

从无线传感器网络数据融合的特点和研究现状出发,分析了数据融合与网络协议层之间的联系,并阐述了数据融合在各层中发挥的作用。对数据融合的分类模型进行了较为系统的讨论,并对分层模型的具体细节进行了分析,指明了数据融合在该框架中的层次定位、功能分配及传输形式,为无线传感器网络高效的管理方法和有效的能源利用率提供参考。     

传感器网络中一种可靠的对密钥更新方案

提出了一种基于预分发和协作的可靠的对密钥更新方案RPKU(reliable pairwise key-updating).借助于一种改进的Blom密钥矩阵构造方法,该方案能够随着网络的动态变化而动态伸缩各个节点的密钥信息,从而解决了由于节点被攻击所导致的密钥泄漏和密钥连通性下降等问题.该方案还提出了一种基于分簇型传感器网络结构的密钥预分发方法,使得任意两个相邻节点间都能建立一个对密钥.仿真结果表明,与已有的密钥方案相比,该方案在安全性、密钥连通性和扩展性等方面都具有明显的优势.     

基于改进MPA的分层无线传感器网络优化部署

分层的无线传感器网络中,汇聚层节点的部署位置,对感知层节点的发射功率起到决定性影响。因此,本文对3D环境下的分层无线传感器网络的优化部署进行研究。以感知层节点与汇聚层节点的全连接以及感知层节点发射功率的平衡为前提,对汇聚层节点的部署位置和感知层节点的发射功率进行联合优化。为了求解上述优化问题,本文提出了一种结合Tent混沌序列的海洋捕食者(MPA)改进算法:TMPA。多个测试函数的数值计算结果表明,TMPA比MPA具有更好的收敛性能。在此基础上,本文提出了一种基于TMPA的分层无线传感器网络的优化部署机制。仿真结果表明,本文的优化部署机制能够在保证感知层节点全连接的前提下,极大地降低并平衡感知层节点的能耗,从而延长了网络的寿命。     

一种分层式无线传感器网络密钥分配管理方案

当传感器节点部署在开放的、无人照看、无物理保护的环境下,安全问题变得非常重要,即它们极易受到不同类型的恶意攻击.论文针对分层组织的无线传感器网络提出了一种安全的密钥管理方案,这种方案在一个簇中高效地分配密钥并更新预先部署的密钥以减轻对节点的有害攻击.     

Incremental Linear Discriminant Analysis Dimensionality Reduction and 3D Dynamic Hierarchical Clustering WSNs

Optimizing the sensor energy is one of the most important concern in Three-Dimensional (3D) Wireless Sensor Networks (WSNs). An improved dynamic hierarchical clustering has been used in previous works that computes optimum clusters count and thus, the total consumption of energy is optimal. However, the computational complexity will be increased due to data dimension, and this leads to increase in delay in network data transmission and reception. For solving the above-mentioned issues, an efficient dimensionality reduction model based on Incremental Linear Discriminant Analysis (ILDA) is proposed for 3D hierarchical clustering WSNs. The major objective of the proposed work is to design an efficient dimensionality reduction and energy efficient clustering algorithm in 3D hierarchical clustering WSNs. This ILDA approach consists of four major steps such as data dimension reduction, distance similarity index introduction, double cluster head technique and node dormancy approach. This protocol differs from normal hierarchical routing protocols in formulating the Cluster Head (CH) selection technique. According to node’s position and residual energy, optimal cluster-head function is generated, and every CH is elected by this formulation. For a 3D spherical structure, under the same network condition, the performance of the proposed ILDA with Improved Dynamic Hierarchical Clustering (IDHC) is compared with Distributed Energy-Efficient Clustering (DEEC), Hybrid Energy Efficient Distributed (HEED) and Stable Election Protocol (SEP) techniques. It is observed that the proposed ILDA based IDHC approach provides better results with respect to Throughput, network residual energy, network lifetime and first node death round.     

无线传感网络任务分配的能效性控制策略

无线传感网络包含大量密集分布传感节点,各节点测量产生大量数据给传输、存储、管理和分析带来困难,无线传感网络能源不可更换性限制了网络寿命.本文提出基于熵理论和欧式距离的网络能耗评价指标,采用对等(peer-to-peer,简称P2P)计算方法,利用基于蚁群智能的能效性优化任务分配控制策略,针对中心节点工作状态、传输能耗和网络寿命实现动态实时任务控制分配,完成多中心节点并行计算,提高网络工作效率,节约能耗.实验表明基于蚁群智能的能效性任务分配控制策略能实时有效地缩短无线传感网络计算时间,减少网络能耗,提高网络寿命.     

无线传感器网络可靠性研究进展

无线传感器网络的应用越来越普及,必须提供无线传感器网络可靠性进行评估的保证。针对目前各种无线传感器网络可靠性的定义及其研究进行了分类,分别讨论了不同类别定义的无线传感器网络可靠性模型建立和进展情况。根据现有研究成果中存在的不足,对未来的研究发展提出了自己的看法。     

无线传感网中的安全问题

发展物联网已提升到我国国家战略的重要高度。无线传感网作为物联网的重要组成部分,随着其应用越来越广,其安全问题已成为关注的焦点。在介绍无线传感网特性的基础上,全面分析了无线传感网存在的安全问题,为无线传感网安全研究和应用指出了努力的方向。     

对传感器网络定位技术现状的研究

随着学术界对无线传感器网络研究的不断深入,传感器网络节点的定位成为当前的热点。其中主要分为两种类型算法,分别为range-free和range-based。这两种类型的定位算法各有优势和不足之处。为了研究算法发展趋势,文中通过比较几种典型的定位算法,指出了各自的优缺点。最后指出了定位算法的发展趋势:range-based的定位算法比range-free的算法更适合传感器网络小型化、低成本化的需求,应该得到更大的发展。