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.     

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。     

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。     

一种无线传感器网络定位实验系统设计与分析

建立面向无线传感器网络,应用的实验系统,对于WSN算法的研究与应用具有重要的意义.设计并建立一套用于WSN定位算法测试与分析的无线传感器网络定位实验系统,系统由硬件甲台和软件平台组成,硬件平台由Macaz节点、MIB600构成,自主开发的软件平台SNICI对数据进行处理并实时显示整个WSN的运行状态,具有一定的通用性和可扩展性.在实验系统平台上设计并完成了基于接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的定位、跟踪的相关实验与研究,并测试和分析了系统性能.实验结果表明了该实验系统的可行性.实验系统的构建有利于对WSN定位算法进行测试、分析以及优化.     

无线传感器网络安全路由问题研究

路由协议是无线传感器网络研究领域的关键技术之一,对无线传感器网络的性能起着至关重要的作用.现有的大部分路由协议都没有考虑路由的安全问题,攻击者可以针对网络的路由进行各种攻击.探讨了无线传感器网络路由协议的特点及设计目标.分析了无线传感器网络路由面临的各种攻击,重点探讨目前已经提出的几个无线传感器网络安全路由协议的设计方案.     

无线传感器网络节点的协作式定位

无线传感器网络是当前的一个热门研究领域,本文分析了传感器网络节点的协作式定位方法,即充分利用网络内所有的节点来进行定位,有利于节省节点能量,延长系统寿命。大量的仿真实验显示:协作式定位方法能有效的对传感器网络节点进行定位。     

无线传感器网络中的一种二阶段定位算法

定位技术在无线传感器网络应用中具有重要的作用.通过把定位问题归结为无约束优化问题.提出了一个基于混合禁忌搜索的二阶段定位算法.定位节点获取参考节点信息后,利用选择算子进行参考节点选择,基于选出的参考节点使用修改的BoundingBox方法获取初始估计位置,接着使用禁忌搜索和模拟退火相结合的混合策略进行迭代寻优.仿真结果表明,所提出的算法具有较好的定位性能.     

无线传感器网络中一种移动节点定位算法

无线传感器网络中现有的大多数定位算法都是针对静态节点的,不能应用于节点移动的情况.本文提出了MCBE(Monte Carlo Localization Boxed Using Estimation)移动定位算法,该算法利用锚盒子(Anchor box),即包含待定位节点可能位置且平行于坐标轴的矩形以及非锚节点位置来帮助定位.锚盒子大小和定位误差存在正相关关系,算法根据待定位节点的一跳和二跳锚节点位置计算出锚盒子大小,当锚盒子大于一定值时,利用锚盒子小的非锚节点位置缩小锚盒子,最后在锚盒子范围内对位置采样,用蒙特卡罗MCL方法定位.理论分析和仿真结果表明,MCBE能有效地缩小采样区域,提高定位精度.     

一种基于IDV-Hop算法的改进定位机制

无线传感器网络中的节点定位或者事件定位越来越受到重视.基于距离无关的定位机制DV-Hop,提出了一种改进定位算法IDV-Hop(Improved DV-Hop).首先,对DV-Hop进行分析,提出了DV-Hop的局限性;根据这些局限性,结合密集节点的应用实际,提出了相应的改进措施;其次,基于改进的措施,提出了融合了HTC传送机制及权重最小二乘法的IDV-Hop协议;而且,为了提高系统的定位性能,提出了两个重要的参数:校正系数kc和权重因子wNx,i;最后,基于跳距、节点密度、锚节点分布比例、传输半径等参数,对IDV-Hop协议的性能进行仿真分析;并将基于IDV-Hop算法的定位机制性能与其他的典型的DV-Hop机制比较,得出了对于大规模定位网络,基于IDV-Hop算法的机制优于其他机制的结论.     

无线传感器网络节点资源跨应用调度方案设计

为了应对无线传感器网络中出现诸如网络覆盖面积萎缩、网络能量空洞等问题,引入了很多网络功能,造成一个资源受限的平台承担多种功能的局面。现有文献大多数针对单一问题单独设计方案、单独评价方案的资源效能。在资源受限条件下,使独立设计的各个安全功能组合后达到最优化协同是一个新挑战。本文提出跨应用的资源调度方案来解决前述问题。     

无线传感器网络的安全路由问题研究

本文探讨无线传感器网络中的路由攻击及防御措施,并对现有的安全路由技术进行分析,总结了未来的研究策略和发展趋势。     

安全有效的无线传感器网络溯源数据方法

为了在不增加额外存储和计算负担的情况下,尽可能多地在一个数据包中嵌入更多节点的溯源数据,提出一种基于正交码和消息鉴别码链的安全溯源数据传输方案(orthogonal code-based provenance scheme,OP)。OP方案只需要一个数据包就能恢复出数据包的传输路径,并且溯源数据的大小与路径的长度无关。安全分析表明OP方案不仅能抵抗单个恶意节点修改或伪造溯源数据攻击,还能抵抗多个恶意节点合谋发起的删除、插入溯源数据等攻击,并能定位到发起攻击的恶意节点。性能分析及实验仿真表明,与现有的方案相比,随着路径长度的增加,方案在存储空间、能量消耗等方面具有明显优势。     

无线传感器网络人员定位算法

无线传感器网络用于人员定位给煤矿安全生产提供了有效保障。根据定位机制不同,无线传感器网络节点定位算法分为Range-based和Range-free定位算法,其中Range-based定位算法因定位精度高、误差小而在煤矿矿井中得到广泛应用。在阐述比较RSSI测距法等7种典型测距方法的基础上,分析了三边测量法等5种定位算法,指出了在选择或设计人员定位算法时应综合考虑矿井具体环境状况和特定的应用需求。     

无线传感器网络中移动节点定位算法研究

提出一种利用临时锚节点的蒙特卡罗箱定位算法.该算法是基于蒙特卡罗定位方法之上,通过引入节点平均速率来获取临时锚节点,并利用一跳范围内的临时锚节点构建最小锚盒、增强样本过滤条件,从而加速了采样和样本过滤.此外,在样本的获取上采用了非随机采样的均衡采样方法,有效地降低了采样次数.仿真结果表明:该算法同蒙特卡罗定位算法等相比,提高了节点的定位精度,降低了节点的能耗.     

无线传感器网络中DV-Hop定位算法的改进

针对无线传感器网络非基于测距的DV-Hop定位算法中,信标节点与未知节点之间平均跳距估计的不足以及三边定位过程中信标节点的选择对定位误差的影响,提出一种改进的DV-Hop定位算法.在改进策略中,对平均跳距采用加权处理进行修正,并有选择性的选取信标节点参与最后的三边定位.仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够更准确地对平均跳距进行估计,并且有效地降低了未知节点的定位误差.     

基于Voronoi图的无需测距的无线传感器网络节点定位算法

将Voronoi图应用于无线传感器网络定位问题中,提出了VBLS(Voronoi diagrams based localization scheme)定位算法.它首先对接收到的anchor节点的接收信号强度(RSSI)从大到小进行排序,然后利用UDG图依次计算每个anchor节点的Voronoi区域,最后将所有Voronoi区域交集的质心输出作为定位结果.通过仿真将VBLS和另外两种无需测距的定位算法(W-Centroid和Centroid)进行了比较.仿真结果表明,对于anchor节点随机摆放的情况,VBLS的定位误差比Centroid和W-Centroid分别降低了18%和13%;对于anchor节点均匀摆放的情况,VBLS的定位误差比Centroid降低了7%,比W-Centroid增加了2%.