无线传感器网络中的虫洞攻击和防御

无线传感器网络被誉为21世纪三大技术之一,其安全问题受到了越来越多的关注.文章首先介绍了无线传感器网络的特征,分析了安全问题的根源,然后详细介绍了无线传感器网络中虫洞攻击的原理和破坏性,提出引入简化的marsh信任模型,将邻居节点以往表现作为信任评估的经验来源,通过具体分析确定节点的位置关系,从而避免传感器网络中的虫洞攻击,最后指出了下一步研究的方向.     

无线Mesh网络中的虫洞攻击检测研究

为了有效检测出无线mesh网络中的虫洞攻击,针对微软提出的支持多射频的链路质量源路由MR-LQSR(multi-radio link-quality souse routing)协议提出了一种虫洞攻击模型,并根据虫洞攻击及无线mesh网的特点,在基于端到端的虫洞攻击检测算法、投票机制、邻居检测机制和基于身份加密技术的基础上提出一种基于端到端的虫洞攻击检测机制.最后通过理论分析和实验证实了该机制能有效地抵御无线mesh网中的虫洞攻击和提高无线mesh网的安全性.     

抵抗Sybil攻击的无线传感网中网络分布式密钥管理方案

Wireless sensor network nodes (WSN nodes) have limited computing power, storage capacity, communication capabilities and energy and WSN nodes are easy to be paralyzed by Sybil attack. In order to prevent Sybil attacks, a new key distribution scheme for wireless sensor networks is presented. In this scheme, the key information and node ID are associated, and then the attacker is difficult to forge identity ID and the key information corresponding to ID can not be forged. This scheme can use low-power to resist the Sybil attack and give full play to the resource advantages of the cluster head. The computing, storage and communication is mainly undertaken by the cluster head overhead to achieve the lowest energy consumption and resist against nodes capture attack. Theoretical analysis and experimental results show that compared with the traditional scheme presented in Ref. [14], the capture rate of general nodes of cluster reduces 40% , and the capture rate of cluster heads reduces 50% . So the scheme presented in this paper can improve resilience against nodes capture attack and reduce node power consumption.     

SenLeash：一种无线传感器网络虫洞攻击约束防御机制

针对邻居发现或路由发现阶段可能受到虫洞攻击的问题,提出了一种约束防御机制SenLeash,通过限制消息传输的距离来防御虫洞攻击。SenLeash依赖2个因子：每个节点到初始基站的距离和一个精选的接收距离阈值。基于接收信号强度RSSI,提出了一种nRSSI测量方法,在网络初始化阶段用来测量每个节点到初始基站的距离。基于每个节点的接收概率和MAC层的最大重传次数,对接收距离阈值的选择方法进行了研究。实验结果表明,SenLeash可有效减少由虫洞攻击导致的虚假邻居节点个数和无效回复消息个数。     

针对虫洞攻击的无线传感器网络安全定位方法

节点定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,是很多基于无线传感器网络的应用的基础。然而,无线传感器网络通常部署在无人值守的敌对环境中,攻击节点能够很容易地破坏网络中节点的定位过程。本文针对无线传感器网络中距离无关的定位技术,分析了虫洞攻击对DV-Hop定位过程的影响,提出了一种无线传感器网络中抵御虫洞攻击的DV-Hop安全定位方法。仿真结果表明所提出的安全定位方法能够有效降低虫洞攻击对DV-Hop定位过程的影响,验证了该方法的有效性。     

基于图像传感器和无线传感网络的粮虫监测

将OV5640 CMOS摄像头与无线传感网络相结合,构建出具有无线通信功能的监控网络,并将该网络应用到粮仓中,进行粮虫监测。使用时节点埋入到散装粮食中的规定位置,通过节点内置的LED发光和诱捕剂吸引粮虫进入拍摄区域,摄像头根据控制中心的指令对粮虫进行拍摄,然后应用集成在CPU内的无线传输模块将图片传输到控制中心,从而完成对散装粮食内部粮虫信息的采集,为粮虫防治提供可靠的依据。     

基于新型电源供电的无线传感网络节点设计

基于新型集成式压电能量收集模块LTC3588-1,结合压电自发电单元特性,进行了面向环境监测的无线传感网路节点的设计.实验结果表明,与改进后的电荷捕获电路相比,系统具有能量收集效率高、传输距离较远等优点,有效地解决了无线传感网络节点能源供电的问题,达到了节能环保的目的.     

室内无线传感网络位置指纹法的研究

近年来,基于位置的定位服务技术被普遍应用,依据其使用的不同技术,可以分为室内、室外两种定位服务。其中,卫星定位及基站定位是眼下应用最广泛的室外定位技术,卫星定位利用卫星反馈的信息,如经纬度的坐标参数等进行定位,常见的卫星定位系统如美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统等。室外定位服务技术已经实现了规模化和体系化,随着互联网时代的高速发展及大数据时代的到来,人们足不出户就可以办理很多事情。在这样的前提下,室内定位的需求越来越强烈,精度要求越来越高,由于室内环境复杂及空间相对狭小,技术难度也日益增大。当下,WiFi、蓝牙、UWB等是应用最广泛的室内定位技术,而不断发展的无线传感网络(WirelessSensorNetwork,WSN)也为室内定位提供了新的应用方案——无线室内定位。     

无线传感网络中基于蚁群的路由算法

In the wireless sensor networks, high efficient data routing for the limited energy resource networks is an important issue. By introducing Ant-colony algorithm, this paper proposes the wireless sensor network routing algorithm based on LEACH. During the construction of sensor network clusters, to avoid the node premature death because of the energy consumption, only the nodes whose residual energy is higher than the average energy can be chosen as the cluster heads. The method of repeated division is used to divide the clusters in sensor networks so that the numbers of the nodes in each cluster are balanced. The basic thought of ant-colony algorithm is adopted to realize the data routing between the cluster heads and sink nodes, and the maintenance of routing. The analysis and simulation showed that the proposed routing protocol not only can reduce the energy consumption, balance the energy consumption between nodes, but also prolong the network lifetime.     

ZigBee网络抵御Sybil攻击的自适应链路指纹认证方案

该文针对ZigBee网络中Sybil攻击破坏节点身份唯一性的问题,提出一种抵御Sybil攻击的自适应链路指纹认证方案。方案首先基于无线链路特征设计了链路指纹,在此基础上,提出了反映信道质量的相干时间估测算法和适应子节点数量变化的保护时隙(GTS)动态申请算法,并给出了Sybil攻击认证流程。安全性分析及实验结果表明,方案在通信环境的安全边界条件下节点认证成功率可达97%以上,且链路指纹无需存储,具有较低的资源需求。     

一种无线传感器网络中 DV-Hop定位的改进算法

针对无线传感器网络中经典定位算法 DV-Hop 存在定位精度低的缺陷,提出了一种改进算法。在传统 DV-Hop 算法的基础上,首先采用最小均方误差准则校正信标节点的平均每跳距离,然后对各未知节点到参考信标节点的平均每跳距离进行加权处理,最后通过参数分析,对未知节点进行位置修正。仿真实验结果表明,改进算法相比于传统的 DV-Hop 定位算法以及已有的改进算法具有很高的定位精度,并且无需增加额外的硬件设施。因此在工程上具有很好的实用性。     

无线传感器网络安全定位研究

定位是无线传感器网络的重要支撑技术之一,保证定位的安全性对无线传感器网络的应用全关重要。文章针对安全在定位中的重要性,叙述了定位的安全需求,详细介绍了各种攻击模式和专门针对定位的攻击,对已存在的所有安全定位技术作了全面介绍和比较。最后指出当前安全定位技术存在的不足和安全定位今后的研究方向。     

一种无线传感器网络中DV-Hop定位的改进算法

针对DV-Hop算法中存在的误差问题,提出了一种基于平均每跳距离的改进方案.该算法利用误差修正值δ对估算的平均每跳距离值进行修正,以便减少估算的平均每跳距离与实际平均每跳距离之间的偏差.实验结果表明,改进算法有效的降低了节点的平均定位误差,提高了节点的定位精度,并且不需要增加额外的硬件.     

传感网络中基于移动信标的网格扫描定位算法

节点定位是传感网络最基本的技术之一,对此提出一种基于移动信标的网格扫描定位算法(Mobile Beacon Grid-Scan,MBGS)。该算法在网格扫描定位算法基础上,利用一个移动信标巡航整个传感区域,产生大量的虚拟信标,提高网络信标覆盖率,然后普通节点利用这些信标信息减小其可能区域(Estimative Rectangle,ER),并把新可能区域网格坐标质心作为其最新估计坐标。仿真结果表明,与Bounding Box、质心定位算法以及传统的网格扫描定位算法相比,MBGS定位方法的定位精度更高,算法性能更加稳定。     

一种新的无线传感器网络定位算法研究

针对传统无线传感器网络定位算法平均误差大、节点能耗过高、定位精度不够理想等缺陷,提出了一种新的无线传感器网络定位算法IMDV-Hop.该算法引进了局部跳数Si和修正因子δ-i,用修正因子-δi对局部跳数进行修正,使待定位节点到锚节点的平均跳数更加符合实际情况;通过权衡定位精度和能耗,分三种情况计算了平均每跳间距,使得平均每跳间距更接近于真实值.仿真实验结果表明IMDV-Hop算法平均定位误差低,具有较小的通信开销,在非规则网络中可达到较好的定位精度.     

无线传感器网络定位算法综述

无线传感器网络(WSN)是一个多学科的研究领域,具有很广泛的应用前景,其中,WSN的定位是非常重要的研究方向。介绍了国内外研究机构在WSN定位方面的研究进展,并对这些工作进行了归纳和总结。将每种定位算法按照需不需要测距分为两大类,而且在具体算法中讨论了其以下几个特征,包括:需要/不需要锚节点、集中式/分布式、固定/移动等。     

传感器网络的粒子群优化定位算法

无线传感器网络定位问题是一个基于不同距离或路径测量值的优化问题。由于传统的节点定位算法采用最小二乘法求解非线性方程组时很容易受到测距误差的影响,为了提高节点的定位精度,将粒子群优化算法引入到传感器网络定位中,提出了一种传感器网络的粒子群优化定位算法。该算法利用未知节点接收到的锚节点的距离信息,通过迭代方法搜索未知节点位置。仿真结果表明,该算法有效地抑制了测距误差累积对定位精度的影响,提高了节点的定位精度。     

无线传感器网络中一种基于定向天线的节点定位算法

节点定位问题是无线传感器网络中的一个基本而非常重要的问题。已有的定位算法大致可以分为两类:基于测距的和无需测距的。基于测距的定位算法需要额外硬件的支持,成本较高,不适用于大规模的传感器网络;无需测距的定位算法不需要额外硬件的支持,是解决传感器网络节点定位问题的一个较为经济适用的方法。本文提出了一种新的基于定向天线的无需测距的分布式定位算法。其主要原理在于利用定向天线确定邻居节点之间的相对位置,然后判断未知节点是否在锚节点构成的三角形内。仿真研究表明,提出的算法是有效的,能够取得较好的定位精度。