一种基于双密钥的无线传感网络动态密钥管理方案

针对无线传感网络节点的存储空间、能量等的限制,以及动态密钥管理的无身份认证的安全问题等,提出一种类似一次一密的双密钥管理方案.该方案增加了身份认证模块,以及新节点的认证机制.同时在更新动态密钥时引入盐值,这一特性又进一步增强了无线传感器网络的抗毁性能.最后分析了方案的存储量、连通性以及安全性：在超过6 000个节点的网络环境下,该方案单个节点的密钥存储量大幅降低,仅有E-G方案的一半左右;在连通性方面,E-G方案是基于概率的,一般为0.9,而该方案的连通率为1;在安全性方面,该方案降低了密钥环的数量,未捕获节点的密钥暴露概率比E-G方案低很多.     

无线传感器网络管理平台的设计与实现

传感器节点信息的获取、处理、实时显示,以及无线传感器节点的网络拓扑管理是无线传感器网络应用的关键.本系统采用了基于Zigbee技术的组网方案,进行了系统的网络架构研究,设计了检测系统终端节点的硬件平台和图形化人机交互界面,在此基础上构建无线传感器网络监控平台.该平台能及时显示节点信息以及网络拓扑关系,并能实现信息数据管...     

基于身份的空间网络组密钥管理方案

针对现有组密钥管理方案无法适应空间网络的问题,提出了一种基于身份的空间网络组密钥管理方案.方案设置了一个由卫星节点组成的多播服务节点集合,协助多播群组完成公共参数的生成和广播,解决了组成员开销不平衡的问题;为同一群组提供服务的节点动态可变,避免了单点失效问题.与现有方案相比,本方案在满足安全要求的基础上,具有更小的计算、存储和通信开销.     

ZigBee技术在仓储管理中的应用

针对大型仓库的管理困难、火灾、潮变等问题,提出了基于短距离无线通信技术ZigBee的实现方案.整个网络采用混合网的网络结构,用片上系统CC2430设计硬件节点.分析了网络中zigBee节点的不同功能,为具有采样环境信息功能的定位节点外接了湿度传感器HIH4000,详细描述了FFD节点和RFD节点的软件设计.通过实验测试,该方案具有较强的可行性,可以用于大型仓库的管理中,提高安全性和降低管理难度.     

适合于无线传感器网络的混合式组密钥管理方案

针对无线传感器网络中经常出现节点加入或退出网络的情况,提出了一种安全有效的混合式组密钥管理方案.多播报文的加密和节点加入时的组密钥更新,采用了对称加密技术;而系统建立后,组密钥的分发和节点退出后的组密钥更新,采用了基于身份的公钥广播加密方法.方案可抗同谋、具有前向保密性、后向保密性等安全性质.与典型组密钥管理方案相比,方案在适当增加计算开销的情况下,有效降低了节点的存储开销和组密钥更新通信开销.由于节点的存储量、组密钥更新开销独立于群组大小,方案具有较好的扩展性,适合应用于无线传感器网络环境.     

移动ad hoc网络预分配非对称密钥管理方案

为了降低移动ad hoc网络非对称密钥管理中的通信开销,基于组合公钥思想,将ElGamal方案与预分配密钥方式相结合,提出一种基于身份的预分配非对称密钥管理方案(PAKMS)。该方案通过私钥生成中心为节点预分配主密钥子集及基于时间获得节点密钥更新的方式,从方法上降低了移动ad hoc网络非对称密钥管理中的通信开销;私钥生成中心为节点预分配主密钥子集的方式也使节点在网络运行阶段不再依赖私钥生成中心为节点分配和更新密钥。由此,弱化了基于身份密钥管理中存在的私钥托管问题对网络安全的影响。与典型方案对比分析表明,该方案在提供节点密钥更新服务的情况下能够有效降低网络通信开销。此外,对方案的安全性进行了详细证明。     

无线传感器网络中基于EBS的高效安全的群组密钥管理方案

为了保证无线传感器网络(WSN)群组通信的安全性,设计了一种基于EBS的群组密钥管理方案.提出方案首先通过合并链状簇和星型簇简化无线传感器网络的拓扑结构,然后通过增加网络被捕获时所需入侵节点的数量来防止攻击者通过少量共谋节点得到所有管理密钥,之后利用图染色算法对分配密钥组合的节点进行排序,并依据海明距离和EBS方法对网络中的传感器节点进行管理密钥分配.在此基础上给出了对传感器节点的加入和离开事件进行处理的方法.在有效性和性能分析阶段,首先通过2个实验分别对提出方案中共谋攻击的可能性和入侵节点数量对网络抵抗共谋攻击能力的影响进行分析,实验结果表明提出方案增强了WSN抵抗共谋攻击的能力;然后对提出方案和SHELL在加入事件和离开事件时的系统代价进行比较,结果表明提出方案所需的密钥更新消息数量和传感器节点存储量均小于SHELL方案.     

鲁棒的物联网智能农业控制系统设计与实现

针对农业环境监测无线传感器网络中网络节点信息隐蔽和处理能力有限等特点,分别从环境监测、数据处理、系统控制等方面提出了一套轻量级的物联网控制方案,开发了一款由后台数据库和前端管理软件组成的监控管理平台。同时,为了解决农业物联网节点的布局问题,提出了一种基于细菌算法的物联网节点布局策略。试验结果表明,基于客户端/服务器模式的物联网控制方案、基于细菌觅食算法的物联网节点布局策略,能够实现农田信息的精确采集、传输、存储、显示以及农业生产的自动化操作。     

WSN的网络安全管理机制研究

本文提出一种基于多项式的WSN密钥管理方案.基站通过计算节点秘密信息构成的多项式来生成网络的全局密钥,节点通过全局密钥可以认证网络中的合法节点.节点用全局密钥经过对称多项式密钥交换来生成与簇头节点之间的会话密钥.该方案能够动态更新密钥,从而解决了由于节点被捕获所导致的信息泄露、密钥连通性下降和密钥更新通信开销大等问题.性能分析表明,该方案与现有的密钥预分配方案相比,具有更低的存储开销、通信开销、良好的扩展性和连通性.     

基于CC2530无线传感网络系统的设计

提出一种基于ZigBee协议的用于测量温度的无线传感器网络方案,方案中使用CC2530无线芯片和温度传感器DS 18B20搭建了一个基于ZigBee协议栈的无线传感器网络.该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起,构成一个星型网络,给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图.实验证明节点性能良好、通信可靠,通信距离明显增大.     

An adaptive management architecture for ad hoc networks

Ad hoc networks, where mobile nodes communicate via multihop wireless links, facilitate network connectivity without the aid of any preexisting networking infrastructure. The intrinsic attributes of ad hoc networks, such as dynamic network topology, limited battery power, constrained wireless bandwidth and quality, and large number of heterogeneous nodes, make network management significantly more challenging than stationary and wired networks. In particular, the conventional client/server-based manager/agent management paradigm falls short of addressing these issues. We describe the Guerrilla management architecture to facilitate adaptive and autonomous management of ad hoc networks. The management capability of Guerrilla is scalable to accommodate the sheer number and heterogeneity of nodes, autonomous and survivable to adapt to network dynamics, and economical to minimize management overhead.     

Ad hoc无线网络路由协议比较分析

Adhoc是一组无线移动主机组成的一个无需基础设施或集中管理设备的临时网络。网络拓扑易变、带宽、能源有限是其主要特点。文章主要介绍Adhoc网络和组网关键技术——路由协议,并对现在具有代表性的协议性能进行了比较分析,指出了下一步的研究方向。     

泊松点过程下的一元MANET连接性分析

基于Boolean模型,对大规模的节点基于泊松点过程分布一元移动自组织网络的网络连接性进行了研究.从独立的移动自组织网络、提高某些节点功率的移动自组织网络和移动自组织网络与有线网络结合几种情况入手,对上述情况下的网络连接性进行了比较,得出了结合网络大大优于独立的移动自组织网络、提高节点功率的移动自组织网络性能优于独立的移动自组织网络的结论,为实际的Ad hoc组网提供了明确的评判依据.     

无线多跳Ad hoc网络中MAC机制的公平性与网络容量利用率

高效、公平的MAC协议是目前无线多跳Ad hoc网络研究的关键问题之一。该文在给出一种新的无线多跳Ad hoc网络的网络模型前提下,定义了MAC协议公平性、网络容量利用率两个性能参数。给出了一种能在竞争节点间公平共享无线信道并充分利用网络容量的MAC协议(FMAC),仿真比较了FMAC和IEEE 802.11 DCF的公平性和网络容量利用率。结果表明FMAC能在充分利用网络容量的前提下,实现无线信道在竞争节点间的公平共享。     

无线传感器网络与自组织网络的研究现状

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是计算机科学技术的一个新的研究领域;自组织网络是一种移动、多跳、自律式系统,两者均具有十分广阔的应用前景.文章对传感器网络和自组织网络的概念、特征和发展动态等问题进行了介绍,重点分析了目前这两种网络的关键技术和研究现状.文章认为:传感器网络在特殊领域有着传统技术不可比拟的优势,而无线自组织网络通过临时组网的方式在恶劣环境中支持移动节点之间的无线传输,应用范围广阔.对这些网络的研究是中国未来高技术民用和军事发展的需要.     

一种具有能量感知的多路径Ad hoc路由算法

该文针对无线移动Ad hoc网络的动态变化拓扑逻辑,存在单向链路,节点能量有限等特点,提出了一种具有能量感知的多路径路由算法。该算法是一种反应式的基于路径池的多路径路由算法,数据和应答消息的路由根据路由池中路径的性能尺度,即跳数、可靠性和剩余能量以一定的概率分布随机选择。路径的可靠性和剩余能量在数据传输过程中动态更新。仿真结果表明该算法能有效地延长网络的生存时间。     

基于MAODV的无线自组网设备设计

在移动Ad hoc网络技术的研究中,由于受到节点移动性、带宽和能量等的限制,传统的基于有线网络的多播路由协议无法直接应用到Ad hoc网络中。研究和设计稳定高效的多播路由协议并将其应用到实际的网络中己成为当前Ad hoc网络研究领域的热点。文中结合无线自组网节点设计的项目,论证了系统的设计方案,详细地分析了无线自组网的MAODV路由协议,设计实现了在嵌入式设备中MAODV的改进方案,并且指出了下一步工作的重点。     

一种自组网功率控制算法及分析

无线自组网中的移动节点大多依靠电池提供能量,因此能量是影响无线自组网性能的一个很大的瓶颈,作为事实上的无线自组网媒体接入协议,802.11并没有动态调整传输功率的能力,大大限制了网络的生存时间。采用功率控制可以提高节点的功率使用效率,减少相邻节点间的干扰,改善网络的性能。在802.11基础上提出一种基于信噪比的动态传输功率控制算法。通过进行计算机仿真,与802.11协议相比,在保持吞吐量性能的前提下,大大减少了节点的功率消耗,提高了节点的能量利用率。     

Relative degree adaptive flooding broadcast algorithm for ad hoc networks

Broadcasting has been widely used in mobile Ad hoc networks as a communication means to disseminate information to all reachable nodes. Because radio signals are likely to overlap with others in a geographical area, straightforward broadcasting by flooding becomes very costly and results in serious redundancy, contention and collision, to which we refer as the broadcast storm problem. In this paper we propose the Relative Degree Adaptive flooding Broadcast (RDAB) algorithm for Ad hoc networks to efficiently reduce the broadcast overhead in the network. Based on the current situation of the network and the degree of the nodes, RDAB calculates the relative degree of the nodes, decides which nodes need to re-transmit and which nodes only need to receive. The higher the neighbor node's relative degree, the more uncovered nodes it can cover, hence these nodes can be selected to re-transmit broadcasting packets in the networks. We analyze the reliability and the validity of the RDAB algorithm to prove that the RDAB algorithm is a valid flooding broadcast algorithm. Simulation results show that the RDAB strategy outperforms the Ordinary Flooding Broadcast Method (OBM) and the Multipoint Relaying (MPR) protocol for Ad hoc networks.     

Ad hoc网络中的路由技术

Ad hoc网络是一些移动节点组成一个多跳的临时性无线自治系统，这种新型的通信网络具有动态变化的拓扑结构和分布控制的网络机制。文中针对Ad hoc网络作了简单的介绍并重点介绍了针对Ad hoc网络特性而提出的路由协议。