无线传感器网络管理核心技能探讨

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论文字数:**** 论文编号:lw20232448 日期:2023-06-27 来源:论文网

1绪论

选择、设计何种类型的信任管理系统,需要结合网络的特点有针对性的进行研究。与传统有线、无线网络相比,无线传感器网络具有自身显著的特征,因此其对基于信任的网络协议设计和关键技术研究也有着特殊的需求。近年来,信任管理系统在国内外无线传感器网络安全研究领域得到了越来越多的关注。美国、英国、德国、瑞典等众多国家的科学技术人员都己经开展了相关内容的研究工作自年以来,国内许多大学和研究机构,包括北京大学、中国科学院软件研究所、北京交通大学、国防科学技术大学、复旦大学、武汉大学等,也积极参与到了对无线传感器网络信任管理的研究中本文结合无线传感器网络的基本特征,重点研究在资源受限、缺少中心基础设施、分布式环境下的无线传感器网络信任管理关键技术。到目前为止,针对无线传感器网络信任管理关键技术的研宄仍属于一项基础性、前瞻性的工作。国内研宄工作者必须以此为契机,形成新的研宄领域和方向,并带动相关科学技术的发展,以促进无线传感器网络实际应用,这对于提高我国在物联网领域的研究水平和产业化进程具有十分重要的学术价值和现实意义。
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2—种基于时隙调度的分布式入侵检測技术

2.1引言
目前,已知的网络安全解决方案主要可以划分为两类:第一类是基于预防的安全技术,主要包括以加密和认证为基础的安全机制,为网络提供密钥管理、数据隐私性、节点认证等安全服务,这类机制也被认为是用于抵抗网络攻击的第一道防线。第二类是基于检测的安全技术,即入侵检测技术。它主要用于当第一道防线无法使用或失效时,识别、告警、隔离恶意节点力。因此,入侵检测系统在无线传感器网络安全领域扮演着十分重要的角色。然而,由于无线传感器网络与其他网络如有线网络、网络有着显著的网络特征区别,现有的入侵检测机制无法直接应用于无线传感器网络,具体原因列举如下:由于网络在物理上的隔离划分以及在连通性上的限制,传统有线网络在媒体接入控制方面的安全问题并不明显。现阶段,应用于有线网络的入侵检测系统主要依赖监测网络中交换机、路由器、网关等中心基础设备的数据流信息。然而,无线传感器网络通常共享开放的信道,且缺少使入侵检测系统能够收集整个网络审计数据的中心基础设施。

2.2研究现状
目前,己经有许多分布式入侵检测系统被提出文献综合考虑同构和异构无线传感器网络的特点,提出了一种分布式入侵检测系统。该系统通过分析攻击行为与监听节点的距离、检测范围、传输范围、网络节点密度等参数选用两种不同的工作模式单感知检测和多感知检测完成入侵检测功能。在文献提出的方案中,每一个节点都独立地运行分布式入侵检测系统,监测用户和系统的本地行为。如果本地数据检测出异常,相邻的节点会联合起来对被检测节点的行为作出全局判断。虽然全局判决机制能够提高入侵检测系统的检测准确率,但它也会造成大量的交互数据包,这不仅会增加网络的能耗,也会在某些情况下例如网络拥塞时加重网络的负担,影响网络的性能。

3无线传感器网络信任评估机制研究.....47
3.1研究现状.......47
3.2无线传感器网络信任计算......50
4基于信任和风险度量的接入控制机制..............71
4.1引言.....71
4.2相关工作.......72
5一种基于信任感知的无线传感器网络安全路由协议..........95
5.1引言...95
5.2相关工作............96

5一种基于信任感知的无线传感器网络安全路由协议

5.1引言
目前,国内外己有部分研究人员开始重点关注基于信任的安全路由协议研究〗〗〗。然而,传统的无线传感器网络信任路由协议仍然存在着一些亟待解决的关键问题。首先,已有的信任感知路由协议大多仅考虑某一种或几种路由攻击行为,且很少能提供针对信任模型的攻击抵御能力。虽然信任管理技术可以对付大部分网络攻击行为,提升网络的安全性,但它同时也可能带来一些潜在的安全风险,而这必须在设计基于信任的安全应用时着重考虑。为了解决这个问题,本文详细分析了针对路由协议和信任模型的攻击行为,并提出了具体的应对方案。

5.2相关工作
信任感知路由协议的根本目的是建立一条从数据源节点到目的节点的安全、高效路由。其中,路由算法决定着路由选择的最终结果,因此,它直接关乎信任感知路由的性能。文献从数学的角度分析了信任度量的性质。通过利用理论,该文献证明了不同的实体之间无需预先的直接信任交互记录,可以建立起间接信任关系。为了进一步分析信任度量在路由算法中的特征,文献提出了一份针对信任路由的正式研宄报告。该文献从考虑信任度量和传统度量兼容性的角度着手,最终分析得到信任度量的四个独有特征。然而,作者并没有考虑在实际应用环境中,路由算法需要同时考虑信任度量和度量的情况。事实上,无线传感器网络的不同应用可能对有着完全不同的需求。举例来说,有的应用可能对实时性有更严格的要求,而另一些应用则可能对网络的生存时间更感兴趣。通常情况下,基于信任感知的路由协议应该在满足网络安全需求的前提下,尽量提升网络性能。
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6总结与展望

在分布式无线传感器网络应用环境下,基于信任感知的安全路由协议具有重要的研究价值和意义。传统信任感知路由大多仅对少数几种网络攻击行为提供抵御能力,特别是它们通常忽略了针对信任模型的攻击行为,因而存在较大的安全风险。基于此,本文详细分析了无线传感器网络常见路由攻击行为的特点,并提出了相应的安全抵御机制。此外,现有的研宄表明,信任度量与其他度量具有显著的特征区别,然而,很少有安全路由协议会考虑这个问题,而这往往会造成路由选择算法在设计上存在缺陷。为了解决这个问题,本文通过利用数学方法具体分析两种度量,并提出了一种优化的路由算法。最后,传统信任路由架构通常依赖于某一特定的路由协议或平台。此时,一旦无线传感器网络需要更换路由协议或系统平台,该类信任路由可能会立即失去效用。另一方面,现有信任路由方案很少考虑信任数据采集过程的设计和实现。为了应对上述问题,本文充分考虑建立信任路由的通信和时延开销,提出了一种高效、灵活的信任路由协议。仿真实验证明:本文提出的信任感知路由架构具有更高的适用性和可扩展性,并能够在保证网络安全性的前提下提升网络性能。
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参考文献(略)


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