无线传感器网络中一种安全高效的共享密钥发现协议

在无线传感器网络的安全体系结构中,密钥预分配方案占据着极其重要的位置。现有密钥预分配方案中的共享密钥发现协议不能很好抵抗智能攻击,而且通信和计算代价高。在对各种典型的共享密钥发现协议的特点进行详细分析的基础上,利用秘密同态和布隆过滤器,提出了一种安全高效的共享密钥发现(ERSD)协议。性能分析和仿真结果表明,该方案在较小的通信和计算代价情况下,就可以有效地抵抗智能攻击。     

无线传感器网络密钥管理的方案和协议

以提供安全、可靠的保密通信为目标的密钥管理方案和协议的设计是无线传感器网络安全最为重要、最为基本的研究领域.无线传感器网络固有的特性使得密钥管理研究面临许多新挑战.介绍了密钥管理的安全评价和性能评价指标体系;还介绍了密钥管理的方案和协议的分类方法;着重综述和比较了典型的密钥管理方案和协议;最后指出了存在的开放问题及解决思路.目前的研究进展表明,全分布式、自组织性、容错容侵性、与地理信息相结合等研究问题将是下一步的重点研究方向.     

三种无线传感器网络密钥性能评价

介绍了无线传感器网络及密钥管理性能评价指标并着重介绍了三种比较典型的密钥管理方案。密钥管理方案是无线传感器网络最主要的安全保障之一,方案设计得好坏直接影响着无线传感器网络的信息安全和信道的畅通。     

无线传感器网络密钥预分配方案研究

本文针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间以及带宽等局限性问题,提出了一种新的无线传感器网络密钥预分配方案。通过将目标区域分为若干个子区域,然后对各个子区域分别部署密钥。分析表明,该方案具有良好的连通性和高效性。     

WSN多项式密钥预分配协议的设计实现

在无线传感器网络中,网络安全通信已逐步得到网络构架人员和研究人员的重视,密钥分配协议对于无线传感器网络的安全传输起着基础性作用。由于传感器网络大规模、节点资源非常受限、分布式等特点,传统的基于公钥和可信任的密钥分配中心等方式已不再实用,当前主要的传感器密钥分配协议都可认为属于预分配密钥管理协议。文中主要论述了目前比较典型的几类密钥预分配协议,并在该类协议基础上提出更高性能的多项式密钥预分配协议,随之加以实现。     

多项式密钥预分配协议在传感器网络上的实现

在无线传感器网络中,网络安全通信已逐步得到网络架构人员和研究人员的重视。鉴于无线传感器网络大规模、节点资源非常受限、分布式等特性,该文提出了多项式密钥预分配协议,描述了其具体设计流程及独有的优势,并通过代码设计在TinyOS操作系统上得到了实现。     

无线传感器网络中一种改进的密钥管理方案

提出了一种用于无线传感器网络中的改进的矩阵密钥预分配的方法。该方案能够支持网络拓扑结构的变化,并且能动态管理密钥信息,从而解决了密钥泄漏等问题。同时基于分簇结构,该方案能减少普通传感器节点的通信和计算开销,节约存储空间,从而解决普通节点资源受限的问题。仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间。     

基于簇的无线传感器网络预分配密钥机制

无线传感器网络预分配密钥管理机制的连通性和抗捕获性较差.为此,提出一种基于簇的预分配密钥管理机制.采用分布式管理策略,通过更新原始共享对称多项式的系数,确保被捕获节点无法与安全节点建立共享密钥对,从而隔离被捕获节点.实验结果表明,该机制具有较好的抗捕获性和可扩展性,密钥对实时更新能保证网络具有较高的连通性,在隔离被捕获...     

基于通信半径动态调整的无线传感器网络密钥管理协议

为了实现传感器网络的安全,对节点间传送的数据进行加密解密是非常重要的,这需要在节点间建立共享密钥对.由于传感器节点的资源有限,传统分发密钥的方法不能应用在无线传感器网络中.目前已经有研究者提出若干种密钥预分布方法来保证传感器网络的安全.利用传感器节点通信范围可调节的特点,提出了一种新的基于通信半径动态调整的密钥预分布方案KMVTR.该方案不仅适用于具有大通信距离的高级节点的网络,而且同样适用于只有普通节点组成的网络.和其他方案相比,KMVTR具有若干优点,如提供最佳的抗节点俘获的能力,并且可以支撑较大的网络规模,而且在预分布阶段不需知道节点的期望部署位置.     

基于多密钥空间的无线传感器网络密钥管理方案

提出了一种基于多密钥空间密钥对预分布模型的无线传感器网络(WSN)密钥管理方案。该方案结合q-composite随机密钥预分布模型,并且通过引入地理位置信息,有效提高了节点之间安全连通的概率。分析表明,该方案在不增加存储空间的情况下,提高了邻居节点拥有相同密钥空间的概率,并且与多密钥空间密钥对预分布方案相比,可大幅提高被俘节点的阈值,增强了网络安全性,能够较好地适应无线传感器网络的网络环境和安全要求。     

一种基于团体的无线传感器网络服务发现协议

服务发现能力是有效应用无线传感器网络的基本要求.提出基于团体的无线传感器网络服务发现协议GSDP,根据传感器节点的运动特性将网络划分为多个团体,每个团体由一个团体头节点和多个成员节点组成.团体头节点构成一个分布式服务目录,负责处理服务注册信息和服务请求信息,避免在网络范围内产生大量的广播信息.仿真实验表明,在具有团体移动特性的传感器网络中,GSDP在保证服务发现性能的同时,能够有效地减少服务发现过程的消息开销.     

无线多媒体传感器网络实时MAC协议

实时性是无线多媒体传感器网络的重要考虑因素之一,而MAC协议能否高效地使用无线信道对保障无线多媒体传感器网络的实时性起着决定性作用。针对无线多媒体传感器网络的业务数据特点,提出了一种基于时隙预留的多信道实时MAC协议。该协议在响应流媒体查询之前,事先建立一条从源节点到汇聚节点的时隙预留流路径,从而最小化数据包在每一次转发时的信道接入时延。仿真结果表明,该协议明显减小了流媒体数据的端到端时延与时延抖动,并且具有较好的能量有效性。     

无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由算法研究

提出一种无线多媒体传感网多时间片多重覆盖路由协议MKCR。在事件监测过程中,系统采用视域固定的视频节点,对关键目标进行多角度覆盖以提高监测质量。在多节点协同工作时,协议计算多时间片k覆盖路径、合理分配节点参与工作的时间,从而延长网络生存周期。研究并设计了MKCR-K和MKCR-T算法,前者代表k覆盖重数不可变的情况,在目标均达到k覆盖要求后,进而计算参与的节点集合及其工作时长;后者表示覆盖重数k根据情况可变,在目标全覆盖的基础上尽最大可能对关键目标 进行 多角度监测并延长网络生存周期。仿真结果表明,MKCR协议能够协调参与节点的工作时长,实现关键目标多重覆盖监测,同时延长网络生存周期。     

事件驱动的无线多媒体传感器网络QoS通信协议

提出一种事件驱动的无线多媒体传感网QoS感知通信(EDQC)协议。首先,当监测到事件发生时,在满足事件监测质量的基础上,启动最少的视频节点进行数据采集,以减少冗余数据的产生。其次,在数据传输阶段,计算由前进距离、队列长度和剩余能量构成的复合权值,并选择权值最大的下一跳节点进行数据转发,从而避开拥塞区域、延长网络生存周期。仿真结果表明,EDQC协议能够较好的适应视频监测需求,同时减少通信拥塞、均衡节点能耗。     

无线传感器网络T-MAC协议在TinyOS上的实现

文章介绍了无线传感器网络T-MAC协议的工作原理和特性。考虑到T-MAC协议中存在的早睡问题会造成传输延时,影响网络性能,文中给出了相应的解决方案,并在TinyOS平台上实现了T-MAC协议模块。经Mica节点硬件平台测试,T-MAC模块中包括建立和维护节点的活动/休眠周期、控制节点接入信道、完成数据分组的收发等功能能够正常运行,性能良好,符合设计标准。     

一种节能的无线传感器网络路由协议的设计与实现

在无线传感器网络的路由协议中,基于簇的路由协议在拓扑管理、能量利用、数据融合等方面具有优势。本文针对目前已有协议能量消耗大、网络寿命短等问题,提出了一种能量感知的基于分布式簇算法的无线传感器网络协议EA-HEED。此协议改进了分布式的簇头选举算法,分配时分复用时隙并在簇头节点建立一棵路由树,从而提高簇头选举效率;设计了休眠冗余节点的簇内活动节点调度算法,减少能耗;采用考虑节点能量和节点与基站距离的簇头节点组织路由树方法、最小化网络开销以及能量负载平衡方法,优化路由协议,有效延长网络寿命。仿真结果表明,与LEACH和HEED协议相比,EAHEED协议可以进一步延长网络寿命。     

一种非均匀分布环境下的WMSNs路由协议

针对无线多媒体传感器网络(WMSNs)节点能量受限和随机分布不均衡的特点,提出了一种在节点非均匀分布条件下适合WMSNs信息传输的路由协议,以达到缩短传输时延和延长网络生命周期的目的.该路由协议在选取前向邻居节点时,根据自身的邻居节点个数,选取一定方向角度内的节点作为前向节点集合.如果该区域内邻居节点为空,则动态地扩大区域范围,在传输数据时,根据前向节点的能量是否低于前向节点的平均能量一定阈值而选择传输与否,并利用OPNET仿真工具软件对该协议和LEACH协议进行仿真和比较,结果表明该协议具有良好的性能.     

一种无线多媒体传感器网络仿真器设计方案

无线多媒体传感器网络扩展了传统无线传感器网络的应用范围,延伸了人们感知世界的物理空间,其在军事、民用、商业等诸多领域都具有十分广阔的应用前景。网络仿真技术作为传感器网络研究的基础,在这个快速发展的研究领域逐步成为测试新网络应用与验证新协议算法的通用方法。无线多媒体传感器网络虽已成为当前研究热点,但适于其个性特征的仿真实验工具仍然滞后。分析了无线传感器网络仿真技术,针对现有仿真实验工具的缺陷与不足,结合仿真无线多媒体传感器网络时所遇到的新问题,提出了一种无线多媒体传感网络仿真器的设计方案,并给出了该方案关键部分的实现框架。     

无线传感器网络AODV路由协议的实现

阐述了无线传感器网络的概念、组成.对无线传感器网络路由协议和路由实现的比较,确定AODV协议是适合无线传感器网络的更优协议,给出AODV的实现流程图.最后描述无线传感器网络通信实现过程.     

多个无线传感器网络中节能MAC协议设计

在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。