一种安全的无线传感器网络结构设计方案

文章提出一种三层无线传感网的安全数据通讯结构,该结构使网络能在敌对的环境中正确地工作。为了确保网络的安全性,提出一个在整个网络中支持三种类型密钥的管理方案;考虑到能量和传感器节点硬件的限制,提出低复杂度的数据加密和证明法则。通过仿真,证明该方案具有良好的节能性和安全性。     

一种无线传感器网络安全定位的新方法

提出一种新的无线传感器网络安全定位算法SAPIT,它采用锚点身份验证和APIT测试结果安全汇总等安全机制,无需增加额外硬件,解决了传统APIT定位算法极易受劫持节点攻击的问题.对该方法模拟仿真.达到预期效果.     

WSN中基于UWB和移动信标点的安全定位方法

随着无线传感器网络(WSN)理论和技术的发展,基于位置的应用(如基于位置的存取控制)已成为一种新的需求.然而已有的定位系统没有考虑到特定环境下攻击者利用放大器、定向天线或者通过被俘获节点进行攻击的情形.本文利用超宽带技术(UWB)的优点,提出一种基于UWB和移动信标点的安全定位方法,更适合WSN中基于位置估计的应用需求.该方法首先定位出网络中用户节点的位置,然后进行位置验证,去除恶意信标点,最终实现准确定位.通过实验表明了该方法的有效性.     

一种有效的无线传感器网络安全路由方案

为了在无线传感器网络中实现安全、有效的路由,根据节点的分组转发率、距离目标节点的距离和节点的剩余能量建立了一个本地信任模型.并利用所建立的信任模型和多目标决策技术,以节点的剩余能量、信任值、方向因子和到目标节点的距离为依据选择路由的下一跳节点,同时,在相邻节点之间使用基于对称密码体制的加密和认证机制,确保分组的安全转发.所提出的路由方案不但可阻止大多数路由攻击、实现安全路由,而且能够在网络寿命和有效性之间进行很好的平衡,实现有效的路由.     

无线传感器网络中的分簇安全数据汇聚方案

为在无线传感器网络(WSN)的数据收集、处理和传输过程中降低能耗,提高数据的安全性与机密性,提出一种动态分簇安全数据汇聚算法CDSDA。对基于分簇的WSN安全数据汇聚算法CSDA进行改进,依据节点所采集数据的重要程度与节点的剩余能量,对数据进行动态切片,在此基础上,进行簇内汇聚和簇间汇聚以得到最终结果。仿真结果表明,与CSDA算法相比,CDSDA算法在通信开销、数据正确率、数据隐私保护等方面具有较好性能。     

传感器网络中建立路径密钥的增强方案

针对传统密钥预分配方案中路径密钥建立路径长,通信开销大,且实施路径密钥建立阶段后,网络安全连通率增长速度不是很快等诸多问题,提出了一种建立路径密钥的增强方案.在路径密钥建立阶段,增强方案充分利用了节点通信范围内与其安全连通的邻节点中预分配的密钥,增加了用于路径密钥协商的节点的数量.对增强方案与无增强措施的原方案进行性能分析与比较,结果表明,实施增强方案后,网络安全连通率得到了明显的提高,使网络安全连通率可以很快达到1.同时,为达到预期的网络安全连通率,增强方案所需的预置密钥数目可以少得多.     

一种新的无线传感器网络安全通讯策略

对于无线传感器网络来说，无论是应用在军事还是民用领域，安全始终是其追寻的目标。普通的传感器结点电池电量低、计算能力弱和存储容量小，传统的通讯策略通过设置电池电量高、通讯带宽高、覆盖范围广的基站实现结点之间的安全通讯，但基站易于因遭受攻击或负担过重而无法正常工作，从而导致网络的瘫痪。本文提出了一种新的基于角色交换思想的安全通讯策略，通过基站和传感器结点之间角色的交换，降低了基站因受到攻击而瘫痪的可能性，减轻了基站的通讯负担，延长了网络的使用寿命。     

基于对称密码的无线传感器网络安全定位

伪装攻击通过恶意的锚节点向网络中发布虚假位置信息从而对定位应用进行攻击。针对上述问题,考虑无线传感器网络节点能量受限的特性,提出一种基于对称密码加密的认证方案来防御伪装攻击。实验结果表明,在伪装攻击存在的情况下,该方案能够使加权质心算法的定位误差在1m之内的概率由40%提高到70%,从而保证定位的正确性。     

Metaheuristic Secure Clustering Scheme for Energy Harvesting Wireless Sensor Networks

Recently, energy harvesting wireless sensor networks (EHWSN) have increased significant attention among research communities. By harvesting energy from the neighboring environment, the sensors in EHWSN resolve the energy constraint problem and offers lengthened network lifetime. Clustering is one of the proficient ways for accomplishing even improved lifetime in EHWSN. The clustering process intends to appropriately elect the cluster heads (CHs) and construct clusters. Though several models are available in the literature, it is still needed to accomplish energy efficiency and security in EHWSN. In this view, this study develops a novel Chaotic Rider Optimization Based Clustering Protocol for Secure Energy Harvesting Wireless Sensor Networks (CROC-SEHWSN) model. The presented CROC-SEHWSN model aims to accomplish energy efficiency by clustering the node in EHWSN. The CROC-SEHWSN model is based on the integration of chaotic concepts with traditional rider optimization (RO) algorithm. Besides, the CROC-SEHWSN model derives a fitness function (FF) involving seven distinct parameters connected to WSN. To accomplish security, trust factor and link quality metrics are considered in the FF. The design of RO algorithm for secure clustering process shows the novelty of the work. In order to demonstrate the enhanced performance of the CROC-SEHWSN approach, a wide range of simulations are carried out and the outcomes are inspected in distinct aspects. The experimental outcome demonstrated the superior performance of the CROC-SEHWSN technique on the recent approaches with maximum network lifetime of 387.40 and 393.30 s under two scenarios.     

无线传感器网络多应用场景下的安全数据融合方案

针对无线传感器网络多应用场景下异构数据的安全融合问题,提出了一种轻量级的安全数据融合保护方案,该方案可同时保障数据的隐私性、完整性和新鲜性。首先,以当前融合轮数和节点预置密钥作为哈希函数的输入,为节点更新每个融合周期的密钥;其次,采用同态加密技术,使中间节点能够对密文直接执行融合操作;然后,采用同态消息认证码,使基站能够验证融合数据在传输过程中是否被篡改;进一步,对明文信息采用编码机制,以满足多应用场景下异构数据聚集的使用需求。理论分析和仿真结果表明,该算法具有较好的安全性、较低的通信开销和更高的融合精确度。     

无线传感器网络中一种分布式安全存储方案

对无线传感器网络的数据存储进行分析和研究,提出了一种以数据为中心的无线传感器网络中的分布式数据存储方案.该方案可有效解决集中式数据存储方案造成的中心节点的高负荷瓶颈问题,同时也避免了由于中心节点失效导致的数据丢失或泄漏问题.相对于现有的分布式数据存储方案,该方案运用Reed Solomon Code对数据进行加密,并且...     

无线传感器网络中一种新的分布式定位方案研究

Node localization in wireless sensor networks (WSN) is treated as a functional dual of target tracking from a novel perspective in the paper. Different from the traditional tracking problem in WSN, using the static location-ware node to estimate the moving target, the mobile node is used to help unknown nodes to accurately discover their positions. A new node localization scheme virtual beacons-energy ratios localization (VB-ERL) and its refinements for the WSN are presented. In the scheme, the mobile node moves in the surveillant field based on the Gauss-Markov mobility model and periodically broadcasts the information packets. Each static unknown node receives the virtual beacons and energy in its sensing range, and estimates its location by finding the intersection of a set of hyper-spheres. Simulation results show the proposed scheme is efficient.     

一种安全的无线传感器节点结构设计方案

提出了一种提高无线传感器网络中传感节点安全性的系统结构,通过在传感节点上增加安全存储模块,可靠地保证了传感节点中所存储密钥信息的机密性、完整性,并可有效地对节点上关键应用程序的合法性进行验证,从而保证了传感网络中安全协议、认证方案的有效性、鲁棒性。和传统的传感节点相比,只是增加了节点的少量成本,但传感节点以及传感网络的安全性能得到了大幅度的提升。     

无线传感器网络中基于虚拟力的分布式节点定位

节点定位是无线传感器网络应用中需要解决的一个基本问题。传统算法大都基于集中式方法估计节点位置,从而导致较大开销。因此,结合最小二乘法进行初步估计定位,并在此基础上,给出了基于虚拟力的传感器节点定位模型,提出了基于虚拟力的分布式定位算法,该算法通过邻居节点间信息的分布式交互,能够有效节省定位开销。进一步,在定位过程中引入未知节点升级机制,以提高收敛速度。一系列仿真实验表明,该算法能够通过分布式迭代定位,快速实现全网节点的精确定位。     

无线传感器网络安全路由算法的研究与设计

无线传感器网络安全路由问题是亟需解决和具有重要意义的课题,是无线传感器网络安全的一个重要研究方向.本文针对GEAR路由算法的防御弱点,设计了一种新的安全路由算法R-GEAR,通过在GEAR路由算法上引入适用于传感器网络的安全引导方案及信誉评测机制来获得较好的安全性能.对R-GEAR进行安全性分析,并利用NS2仿真工具进行仿真实验.结果表明,在存在攻击节点的情况下,与GEAR路由算法相比,R-GEAR安全路由算法具有更好的包传输率、包丢失率.     

无线传感器网络定位算法研究

定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一.针对无线传感器网络低成本、低能耗的要求,在继承DV-Hop定位算法优点的基础上,提出根据跳数来调节节点定位过程中的数据包接收量即LDV-Hop定位算法.算法在局部范围内索取定位信息,并可以部分抵制MAC层冲突带来的错误信息.利用网络仿真工具Ns-2对算法进行仿真分析和比较,结果表明LDV-Hop定位算法有更高的定位精度,能有效降低数据通信量,并且对于不规则形状的节点分布具有较强的适应性.     

无线传感器网络安全路由协议的设计与分析

路由安全是无线传感器网络安全的关键因素,而现有的无线传感器网络路由协议在设计时都没有充分考虑安全问题。在充分考虑网络路由协议攻击方法和无线传感器网络自身特点的基础上,结合基于ID的认证密钥协商技术以及秘密共享技术,提出了无线传感器网络路由的安全策略及其设计思想。同时,在路由建立阶段增加安全机制,提出了一种较优的安全路由协议。经过安全性分析,该路由协议可防御虚假路由信息、Sybile、确认欺骗等常见攻击。     

无线传感器网络中的定位模型

位置信息在无线传感器网络应用中日益重要,针对该网络中的定位问题,提出一种新颖的基于模糊识别的定位模型.在该模型中,定位空间被一些样本点划分为若干个小区域,每个样本点唯一地对应一个信号向量,通过计算未知点信号向量与各个样本点对应向量的贴近度,可以最终确定未知点的坐标.该定位模型直接采用了射频信号对未知点进行定位,不但避免了一些range-based定位模型中出现的误差叠加等问题,而且还降低了计算复杂度.最后,借助NS-2仿真手段对该定位模型进行了验证.结果表明,该定位模型具有较高的性能,适合无线传感器网络应用.     

无线传感器网络中节点定位算法

近年来,无线传感器网络作为一种新型的数据采集技术得到了空前的发展,研究能够满足实际应用的定位算法成为一个新的热点.考虑到无线传感器节点的成本、性能、功耗和应用领域等不同因素的影响,已经出现了许多实用的定位算法.基于锚点的质心算法定位精度高,而与锚点无关的ABC算法的成本低.通过结合这两种定位算法的优点,提出了一种改进算...     

基于同态MAC的无线传感器网络安全数据融合

数据融合因其去除冗余信息和延长网络生命周期的优势,成为缓解无线传感器网络资源瓶颈问题的有效技术.然而,不安全的数据融合结果对用户来说没有任何实用价值.无线传感器网络固有的特性使得安全数据融合研究面临许多挑战.为了实现安全的数据融合,提出一种高效的安全数据融合方法,通过构造满足同态性质的消息认证码,来检测融合结果的完整性...