基于能量和信任的传感器网络行为分析

集数据采集、处理和通信于一体的无线传感器网络得到越来越广泛的应用,但安全问题是传感器网络的关键问题之一。介绍一种基于能量和信任的网络行为分析算法,来对网络入侵节点进行检测和控制,对于提高传感器网络的安全可信能力具有重要的理论意义和应用价值。     

能耗均衡的无线传感器网络的入侵检测机制

针对无线传感器网络中能量有限和安全问题,本文提出了一种基于能耗均衡的无线传感器的入侵检测机制.首先在无线传感器现有的分簇模型上划分若干Sector,然后在某些节点上部署IDS,提出入侵检测的算法,利用仿真验证了本文所提出的模型与算法,结果表明可使网络节点的能耗得到有效的降低,同时提高了检测错误数据和异常节点的准确率.     

基于移动代理WSN分布入侵检测研究

针对聚类无线传感器网络安全的问题,将移动代理技术与分布式入侵检测技术相结合,提出了一种基于移动代理的无线传感器网络分布式入侵检测方案,采用了多个代理模块进行分布式协作,运用一种基于聚类的分布式入侵检测算法,从节点上收集和处理数据,减少网络负载、促进效率平衡,能够满足WSNs的要求和限制。从而达到提高无线传感器网络的安全性、可靠性,降低入侵检测能量消耗的目的。     

基于簇的无线传感器网络入侵检测系统

基于无线传感器网络的分簇结构,运用Agent技术设计了一个入侵检测系统.在网络中的每个节点部署IDS代理,其中包括本地检测Agent和全局检测Agent两个不同代理,分别完成不同的检测任务.提出采用蓝牙通信技术,引用蓝牙散射网形成算法TPSF构建传感器网络的簇节点层,完成簇的划分,进而对不同的Agent进行任务分配.通过限制节点的角色对算法进行改进,减轻节点的复杂度,从而使IDS代理能有效地工作,提高节点的安全系数.     

无线传感器网络入侵检测系统

无线传感器网络与传统网络存在较大差异,传统入侵检测技术不能有效地应用于无线传感器网络。文中分析了无线传感器网络面临的安全威胁;总结了现有的无线传感器网络入侵检测方案;在综合现有无线传感器网络入侵检测方法的基础上,提出了一种分等级的入侵检测系统,该入侵检测体系结构通过减少错报能检测到大多数的安全威胁。     

一种检测被捕获节点的基于异常的算法研究

无线传感器网络在许多应用场合里需要采集较敏感的数据,因此安全问题至关重要。一旦传感器节点被捕获,且没有采取相应措施,节点的密钥信息易被泄露,攻击者完全可伪装成这些节点,向网络任意注入错误的信息,由此导致网络的安全性能急剧下降。提出了针对被捕获节点的一种基于异常的入侵检测算法,能有效识别无线传感器网络的被捕获节点。算法对传感器节点间关系进行抽象,采用传感器网络的事件驱动特性来确定某节点在固定时间间隔内是否在发生数据包,基站通过检测可疑节点的数据包发送时间的差异来加以确认。算法不依赖于任何被捕获节点如何行动和密谋的假设,能识别出偏离正常行为值的最大多数被捕获节点,而不会出现"假肯定"。     

基于感应数据值的无线传感器网络分簇算法

提出了一种无线传感器网络的分簇算法,用于协助基于簇的入侵检测方案检测网络中的各种恶意攻击行为.它将整个网络划分成若干个簇,使得簇内各传感器节点物理位置临近,并且采集的数据值接近.这一特性使得识别异常节点非常容易,并且保证入侵检测方案具有较高的检测精度和较低的误报率.该算法也使得网内数据处理变得异常简单,从而能够有效节省传感器节点的能量,延长网络的寿命.     

无线传感网络中基于规则预设的集中式入侵检测系统

黑洞攻击和选择性转发攻击是威胁分簇无线传感器路由协议安全的主要攻击手段。提出一种基于规则预设的集中式入侵检测系统,预设两种攻击条件下网络的行为规则,一旦簇头通过收发控制分组检测到入侵节点,发现网络行为偏离预设规则,则判定网络遭受某种网络攻击。使用网络仿真软件(NS2)评估入侵检测系统。仿真实验结果证明,在节点能量受限的无线传感器网络应用场景下,集中式入侵检测系统具有优越的安全性能和节能特性。     

基于安全性的无线传感器网络时钟同步算法研究

无线传感器网络存储能力不高,导致以往提出的无线传感器网络时钟同步算法的安全性能不高、同步误差较大,现提出基于安全性的无线传感器网络时钟同步算法。基于安全性的无线传感器网络时钟同步系统中的父节点构建无线传感器网络和子节点,子节点通过与父节点进行数据交互,平衡无线传感器网络时钟同步,CC2530芯片将父节点和子节点进行连接。无线传感器网络时钟同步的运算工作在仿真器中完成,传输接口将父节点和子节点的交互信息输出到仿真器,为运算工作提供数据仿真源。安全性调试接口对父节点构建网络结果和时钟同步运算结果进行实时展示。系统对同步安全算法和同步算法语言的设计,较为有效地实现了无线传感器网络时钟同步。经实验验证可知,所提算法同步误差小,安全性能高。     

WSN入侵检测系统ARMA预测模型分析研究

无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)作为新兴的测控网络技术,是能够自主实现数据采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。WSN因其巨大优势和广阔的应用前景引起各界的关注。开放的分布式架构给无线传感器网络的安全带来了很大的挑战。而安全是无线传感器网络可用的前提,针对这一问题,迫切需要设计出能有效检测出网络入侵攻击的入侵检测系统。文章对无线传感网络安全特性进行了深入分析和研究,提出一种基于流量的ARMA预测模型的入侵检测技术。该模型利用传感器节点信息的关系和特点,增加了网络的安全性,使得网络能灵活的适应无线传感器网络拓扑结构的变化。     

Communication-efficient implementation of join in sensor networks

A sensor network is a multi-hop wireless network of sensor nodes cooperatively solving a sensing task. Each sensor node generates data items that are readings obtained from one or more sensors on the node. This makes a sensor network similar to a distributed database system. While this view is somewhat traditional, efficient execution of database (SQL) queries in sensor network remains a challenge, due to the unique characteristics of such networks such as limited memory and battery energy on individual nodes, multi-hop communication, unreliable infrastructure, and dynamic topology. Since the nodes are battery powered, the sensor network relies on energy-efficiency (and hence, communication efficiency) for a longer lifetime of the network.In this article, we have addressed the problem of communication-efficient implementation of the SQL “join” operator in sensor networks. In particular, we design an optimal algorithm for implementation of a join operation in dense sensor networks that provably incurs minimum communication cost under some reasonable assumptions. Based on the optimal algorithm, we design a suboptimal heuristic that empirically delivers a near-optimal join implementation strategy and runs much faster than the optimal algorithm. Through extensive simulations on randomly generated sensor networks, we show that our techniques achieve significant energy savings compared to other simple approaches.     

一种基于ZigBee协议的DSDV改进型路由算法

大量的研究人员也投入精力研究和改进无线传感网。其中,ZigBee协议在无线传感网中扮演着举足轻重的角色,其可使大量传感器高效互连的能力,是有线网络所不能及的。提出了一种基于ZigBee协议DSDV路由算法的改进型路由算法,根据仿真,改进后的算法在处理存在移动节点通信时有一定的优势。     

基于无线传感器网络的K均值算法研究

传统无线传感网一般由大量密集的传感器节点构成,存在节点计算能力、能源和带宽都非常有限的缺点,为了有效节能、延长网络寿命,介绍了基于聚类的K均值算法.该算法通过生成的簇头节点散播到网络的各个区域中,减少了每个区域内通信的能耗和可能会出现的一般节点过早死亡的情况,从而避免了网络对该区城提早失去监控.实验证明,该算法对各节点...     

多簇无线传感网的优化生存时间近邻功率控制算法

针对非均匀分布的无线传感网的生存时间问题,提出多簇无线传感网的优化生存时间近邻功率控制(NPCAOL_MC)算法。该算法采用K-means算法确定网络的簇个数和对应每个簇的节点,利用近邻算法评估每个簇的节点密度,确定簇的最优通信距离。结合Friss自由空间模型计算当前簇的最优发送功率。Sink节点广播通知其他节点,如果是同一簇内的节点相互通信,则采用簇最优功率发送数据,否则采用默认最大发送功率发送数据。仿真结果表明,利用NPCAOL_MC算法可以分析整个网络节点的位置信息,采用簇最优发送功率发送数据,从而提高生存时间,并使能耗经济有效。在密度分布不均的无线传感网中,NPCAOL_MC比采用固定发送功率的Ratio_w算法更优。     

基于TinyOS的无线传感器网络LEACH算法的改进

LEACH协议是无线传感器网络中最流行的分簇路由协议之一.针对LEACH算法簇分布不均匀以及网络能耗不均衡等问题提出了一种高效节能多跳路由算法.在簇建立阶段,新算法根据网络模型计算出最优簇头间距值,调整节点通信半径以控制簇的大小,形成合理网络拓扑结构;在数据传输阶段,簇头与基站之间采用多跳的通信方式,降低了节点能耗.在TinyOS操作系统下,使用nesC语言设计实现了LEACH-EEMH算法.基于TOSSIM平台的仿真结果表明,新算法较LEACH算法在均衡网络能耗、延长网络寿命方面具有显著优势.     

交通路灯监控系统的无线传感网链状路由算法

在交通路灯监控系统中为节省网络节点能耗和降低数据传输时延,提出一种无线传感网链状路由算法（CRASMS）。该算法根据节点和监控区域的信息将监控区域分成若干个簇区域,在每一个簇区域中依次循环选择某个节点为簇头节点,通过簇头节点和传感节点的通信建立簇内星型网络,最终簇头节点接收传感节点数据,采用数据融合算法降低数据冗余,通过簇头节点间的多跳路由将数据传输到Sink节点并将用户端的指令传输到被控节点。仿真结果表明：CRASMS算法保持了PEGASIS算法在节点能耗方面和LEACH算法在传输时延方面的优点,克服了PEGASIS 算法在传输时延方面和LEACH算法在节点能耗方面的不足,将网络平均节点能耗和平均数据传输时延保持在较低水平。在一定的条件下,CRASMS算法比LEACH和PEGASIS算法更优。     

传感器网络簇间通信自适应节能路由优化算法

提出了一种用于无线传感器网络簇间通信的自适应节能路由优化算法。网络中以总体通信能耗最小为首要原则建立端到端之间的路由,并对簇间通信提出了一种优化算法,使得簇首之间相互通信时,可以在直接、中继以及协作3种不同方式中自适应地选择最节能的通信方式。所提出的路由算法可确保源节点与基站通信过程中选择到最优或次优的节能路由,并可降低由于通信覆盖盲区造成的通信中断的概率。仿真结果表明,与其他传感器网络路由算法相比,所提出的路由算法在相同吞吐量和误码率前提下每一轮都消耗更少的能量,并且在不同的节点密度下都可有效地延长网络的生命周期和工作时间。