基于轻量级CA无线传感器网络双向认证方案

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN))认证协议,多是基于秘密密码算法或传统证书公钥密码算法,前者需要在传感器节点中预置大量信息,后者又过于复杂,很难在资源受限的WSN中取得理想效果,针对该问题结合轻量级CA(Lite Certificate Authority,LCA)公钥机制,设计WSN移动用户与LCA及与传感器节点的双向认证协议.分析表明,LCA简化了传统基于证书CA公钥机制的复杂性,产生公钥轻量化、公钥验证轻量化、无需证书管理.系统初始化完成后,用户与传感器节点及传感器节点间的双向认证无需LCA参与,简单高效,通信量少,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于资源受限的WSN.     

Hybrid and Lightweight Cryptography for Wireless Sensor Network

将基于身份的公钥机制与轻量级CA(Certificate Authority)思想相结合,构建了一个基于身份及轻量级CA混合模型的传感器网络密码方案.该方案既克服了基于身份公钥机制中的第三方密钥托管问题,又简化了基于传统证书机制中产生、验证及管理公钥的复杂性.分析表明,方案可使公钥产生轻量化,公钥验证轻量化,密钥管理无需证书,且安全性高,可抵御无线环境下易于实施的多种攻击,适用于保障资源受限的无线网络中数据的机密性、完整性和不可否认性.     

一种无线传感器网络双向认证协议设计及证明

构建了一种适用于无线传感器网络的用户与传感器节点间的双向认证协议。分析表明,协议所用算法克服了基于身份公钥的机制中第三方私钥托管问题,并简化了传统基于证书的机制产生及验证证书的复杂性。系统初始化完成后,用户与传感器节点间的双向认证无需可信第三方参与,认证协议简单高效、通信量少。采用BAN(Burrows-Abadi-Needham)逻辑证明协议的完备性、正确性及安全性。     

无线传感器网络安全研究进展

无线传感器网络(WSN)在军事、民用等领域的广泛应用,迫切需要有效的安全机制来解决其所面临的安全问题.由于WSN节点处于不确定的非可信环境,使得WSN面临着不同于传统计算机网络的挑战性安全问题.分析了WSN对安全的需求;给出了影响WSN安全问题的主要自身特点;综述了WSN安全的若干挑战性问题;总结了WSN安全面临的主要威胁;详细分析了WSN的若干尚待解决的关键安全技术问题.     

一种事件驱动型无线传感器网络目标追踪算法的研究

无线传感器网络节点无论在军用还是民用领域都非常适合进行活动目标的追踪任务。基于现有的常用定位算法的分析与研究,针对所提出方法在实际应用中存在如何提高定位精度与减少网络计算开销的难题,提出一种基于最小二乘二步优化目标定位算法;采用分段低阶曲线拟合法计算目标轨迹并预测目标路径,一种路径模型选择机制保障低阶曲线轨迹的拟合精度并降低计算开销,以及目标意外丢失后的恢复策略。仿真结果表明,改进后的目标跟踪算法改善了目标定位和目标位置预测效果,获得跟踪精度较高、网络计算开销较低的效果。     

基于UWB的无线传感器网络组网运用

超宽带（UWB）技术和无线传感器网络（WSN）技术都是近年来新兴的近距离无线通信技术,本文介绍了超宽带技术和无线传感器网络技术的特点,提出了超宽带技术在无线传感器网络中的应用模型,为二者的应用融合奠定了实践基础。     

物联网中的无线传感器网络技术综述

随着科学技术的进步,物联网(Internet of things,IoT)中的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)技术发展已经相对成熟,但由于其涵盖了较多的技术种类,使得现有的研究多数注重于如何解决一些实际问题,从整体上对IoT中的WSN及其关键技术介绍的相对较少,这就使得读者或初学者对于WSN的关键技术没有一个系统的认识,不利于后续的研究发展。为了使读者可以尽快对所有概念有个清晰的理解,本文首先总结了WSN所涵盖的关键技术,然后根据各种技术固有的技术特点和特征对其进行了系统分类,并提出了一种WSN关键技术分类框架。在该框架下对涉及到的主要技术进行了阐述,最后探讨了IoT中的WSN技术有待解决的问题:提高通信可靠性、降低节点能耗、提高定位精度、提高网络安全性、建立普适网络传输新模型等。未来WSN将向综合一体化的信息感知网络方向发展,通过影响人们生活各个方面,从而深刻改变人与物、物与物的交互方式,并随着"智能物联网"概念的提出,未来WSN的应用将无处不在。     

无线传感器网络目标跟踪机制的研究与改进

文章对无线传感器网络(WSN)目标跟踪机制进行了研究,针对层次型的WSN,提出一种高效的跟踪机制,包括双层的预测机制,以及泛洪(flooding)扩散的恢复机制,并对这两种机制进行了详细的分析。仿真结果表明,该改进后的目标跟踪机制不仅耗费较少的能量,而且能够获得较高的跟踪精度。     

一种无线传感器网络数据收集协议的研究与优化

PEADG(Power Efficient Algorithm for Data Gathering)协议是基于WSN的抄表系统数据收集协议,PEADG协议建立的网络拓扑结构由多棵树组成,树根节点分担了网络负载,较好地延长了网络生命期,但PEADG协议仍然存在一些问题,如:没有考虑多棵树上节点个数的平衡等。针对协议中存在的问题,提出了三方面的改进:①平衡了拓扑结构中多棵树的网络负载;②增加了对节点剩余能量的考虑;③利用基站收集了网络拓扑信息。利用MATLAB工具对改进后的协议进行了仿真,结果表明改进后的协议延长了网络的生命期。     

无线传感器网络LEACH路由协议的改进

针对LEACH协议的不足,提出了一种基于k均值聚类的多跳分簇路由算法LEACH—KMCM．经过MATLAB仿真平台的测试,与LEACH协议相比,LEACH—KMCM使得整个网络的生命周期延长,具有较好的能量优化特性．     

无线传感器网络中的隐私保护研究

随着无线传感器网络的广泛应用,安全问题发生变化,通信安全成为重要的一部分,隐私保护日渐重要。首先分析了无线传感器网络的通信安全特点、通信安全的需求、面临的保密性威胁及攻击模型。最后,基于对无线传感器网络隐私保护问题的分析和评述,指出了今后该领域的研究方向。     

无线传感器网络的密钥管理方案

无线传感器网络常用于军事目标追踪、环造监测、病人病情跟踪等方面,,当其部署在一个敌对的环境中,会受到不同类型的恶意攻击,保障其安全性显得极为重要.传感器节点的资源严格受限,传统网络安全机制不适用于无线传感器网络.保障无线传感器网络安全的常用方法是对传输数据进行加密,文章介绍并分析适用于该类型网络的典型密钥管理方案.     

无线传感器网络延迟层次型时间同步算法

时间同步在无线传感器网络的许多应用和协议中都有重要的作用,提高同步精度和降低能量消耗是无线传感器网络时间同步算法考虑的两个重要指标.为了改善中小型网络的时间同步性能,针对成簇的网络结构,提出一种基于分簇的延迟层次型时间同步算法(DHTS),建立系统模型并应用DHTS算法,分析了模型拓扑结构和算法同步误差.模拟结果表明,与传统算法相比,DHTS使所有的节点都得到了有效同步,能够在保证网络同步精度的前提下有效降低数据传输所需能量,并且能方便地应用于现实的无线传感器网络.     

无线传感网络信道破坏程度与通信效果建模

在无线传感网络信道破坏程度与通信效果建模的研究中,为保证传感网络通信性能,传感网络通信节点选择具备一定的随机性,虽然部分节点被破坏,但是,可通过其它节点完成信道通信。这就造成传统建模方法无法通过节点数量的损坏衡量信道的通信破坏程度,分析模型可靠性降低。为此提出一种采用粒子群神经网络混合算法的二者关系建模方法。利用通信效果与被破坏节点的关系得到被破坏传感节点的约束条件,利用粒子群算法原理实现对被破坏节点的准确定位,利用被破坏节点的数目约束模糊聚类结果能够建立二者关系模型。实验结果表明,利用改进算法进行二者关系建模,能够有效提高模型的可靠性。     

无线传感器网络与IPv6网络的互联通信

设计无线传感器网络（WSN）与IPv6网络无缝互联的通信模型,给出一种传感器地址自动配置算法,实现传感器节点的自动路由寻址。提出一种适用于WSN的IPv6协议裁剪方案,以节省传感器节点的功耗。在实验平台以及仿真环境中实现了该模型,并对其性能进行分析,实验结果证明了该模型的有效性和正确性。     

无线传感器网络GEAR协议的安全性改进

GEAR是一种基于位置的能量感知地理路由协议,该文针对GEAR 路由协议不能防御虚假路由、选择性转发和女巫攻击等问题,提出SGEAR安全路由协议,引入一种预知部署知识的基于位置的密钥对安全引导模型。对该协议进行了实验仿真和性能分析,实验结果证明SGEAR在抵御上述攻击时,具有较好的连通性和抗俘获性。     

基于粒子群算法的WSN路径优化

采用粒子群算法对无线传感器网络进行路径优化,为了克服粒子群算法运算后期群体的多样性可能会有所下降的问题,对粒子群算法的各个环节进行分析与改进,设计并增加变异算子。仿真实验的结果表明,使用该算法能找到无线传感器网络有效的优化路由,解的质量优于传统的粒子群算法与遗传算法,而且在成功率方面也有所提高。     

基于CPSO的无线传感器网络路由优化

研究无线传感器网络路由优化问题,由于无线传感器节点的能量受到限制,通信过程能量损耗,影响网络的性能。传统粒子群算法难以获得最优网络路由方案。为延长网络生存时间,结合粒子群的快速性和混沌的遍历性优点,提出了一种混沌粒子群(CPSO)的无线网络路由优化方法。通过粒子群算法的自组织、动态寻优能力,并通过混沌机制对粒子群进行混沌扰动,增加多样性,加快最优路由优化速度,使网络最优路由和能量消耗间尽量平衡。仿真结果表明,相对于传统优化算法,CPSO提高了无线传感器网络路由优化速度,减少网络能量消耗,有效延长了网络生存时间,为提高整个网络通信效率提供了参考。     

基于无线传感器网络的混合MAC协议

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议。引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换。OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期。