無線傳感器網絡信任評估模型與方法研究.pdf

1、無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）由于其功耗低、成本低并且具有獨立感知、數據存儲、處理以及無線通信能力而被廣泛應用于軍事、農業(yè)、健康、環(huán)境等多個方面，但由于傳感器節(jié)點通常部署在開放環(huán)境中，且節(jié)點本身在計算、存儲、帶寬、能量等方面的資源均有限，缺乏必要的安全保障，容易被攻擊捕獲，嚴重威脅網絡安全。因此，數據傳輸的安全可靠性對于無線傳感器網絡至關重要。傳統(tǒng)的密碼體制只能解決外部攻擊，而對傳感器節(jié)點的內部

2、攻擊無能為力。利用信任評估機制區(qū)分惡意節(jié)點與正常節(jié)點，能夠有效解決節(jié)點被俘獲攻擊所導致的內部攻擊問題，對保障網絡安全、提高網絡性能有重要意義。
　　為建立無線傳感器網絡可靠高效的數據傳輸環(huán)境，順利實現網絡正常功能，迫切需要對信任評估和層次路由的關鍵技術進行深入研究。本論文在分析了無線傳感器網絡的安全問題及相關技術研究現狀的基礎上，從節(jié)點信任角度出發(fā)對節(jié)點信任程度進行評價，并對網絡路由進行改進，排除惡意節(jié)點，提高網絡性能。
　

3、　本論文的主要工作包括以下兩部分:
　　(1)設計了無線傳感器網絡節(jié)點信任評估模型及計算方法，以發(fā)送速率、新鮮性、相關性、轉發(fā)率和完整性作為信任因子對節(jié)點進行信任值評估，通過評估主體自己監(jiān)測數據以及中間節(jié)點推薦信任值綜合計算得出評估客體的信任情況，從信任值的角度區(qū)分正常節(jié)點與惡意節(jié)點;
　　(2)在前項工作基礎上，以低功耗自適應集簇分層型協議（Low EnergyAdaptive Clustering Hierarchy,

4、LEACH）為基礎對網絡路由協議進行改進:首先，考慮節(jié)點信任值，在簇頭選舉及簇形成階段均將節(jié)點信任值作為考慮因素，排除惡意節(jié)點成為簇頭及簇內成員的可能性，拒絕惡意節(jié)點參與網絡數據傳輸;其次，設計簇頭數據傳輸的多跳機制，以跳數為衡量標準，并考慮簇頭節(jié)點信任值及能量剩余情況，簇頭節(jié)點數據經多跳后到達匯聚節(jié)點(Sink)而非直接發(fā)送至Sink節(jié)點。這樣能夠平衡網絡能量負載，避免遠距離簇頭由于發(fā)送數據能量損耗過大而快速成為盲節(jié)點，同時防止孤立惡