WSNs基于信誉机制的恶意节点识别模型

为了抵御无线传感器网络内部节点的拜占庭行为以及自私行为,针对现有恶意节点识别系统检测功能单一、不可抵御高信誉节点的恶意诽谤行为等问题.提出了一种无线传感器网络下的恶意节点识别模型,该模型采用Beta分布描述信誉分布,引入了第三方节点的间接可信度,并将多种攻击类型相对应的节点信任值进行整合.仿真实验表明,该模型能够更快更准确地识别出发起多种攻击的恶意节点,并在一定程度上抵御了高信誉节点的恶意诽谤行为.     

无线传感器网络簇内可疑节点的博弈检测方法

针对无线传感器网络内部可能存在行为异常的可疑节点问题,在分簇路由协议的基础上,采用博弈方法通过簇内多个邻居节点对某一可疑节点进行判定,邻居节点产生的检测结果传输至簇头进行汇总. 簇头节点统计结果并采用多数投票方式对可疑节点进行判定. 为了保证数据传输的安全性,采用对称加密算法对各检测节点判定结果进行加密.若可疑节点是恶意节点,则该判定结果将在簇内广播,以达到隔离可疑节点的目的. 为了更符合实际环境,在博弈模型判定时,考虑攻防双方节点的能量消耗.实验结果表明,该多检测节点方案能够较好地分析无线传感器网络中可疑入侵节点和检测系统之间的博弈关系,提高了对可疑节点判定的准确性.     

基于环境参数优化和时间信誉序列的恶意节点识别模型

在复杂无线传感器网络环境中,为阻断恶意节点发动危及网络安全的中断攻击和选择性转发攻击,在TS-BRS信誉模型的基础上,搭建基于MNRT-OEPRS的恶意节点识别模型,利用机器学习中的线性回归并结合节点能量、工作量、邻节点数量、节点疏松度等可确定参数求解环境参数,计算基准信誉序列与周期内的节点信誉序列的相似度;设定动态信誉双阈值,对节点的信息转发行为进行动态考量,以甄别恶意节点。仿真实验表明,改进后的算法对恶意节点的识别率可达90%以上,对正常节点误判率降低到8%以下,有效提高复杂环境下无线传感器网络的安全性。     

基于分簇算法的恶意节点的监测与隔离机制

在传感器网络中,基于分簇方法的层次路由协议在能量节约方面表现出色,因而得到广泛应用.但是它对于解决恶意节点攻击的预防不足,尤其是那些获得了网络安全密钥并成功成为簇头的节点,因此会对整个网络安全造成威胁.为此,提出了一种基于分簇机制安全成簇方案DIS(Detection and Isolation Scheme),利用多个节点合作及信任判定机制,解决了由于恶意节点入侵所导致的密钥泄漏和网络安全性下降等问题.     

基于分簇和定向扩散混合路由协议的研究

分簇算法是无线传感器网络路由算法研究的主要方向之一.为了解决无线传感器网络中网络节点能量负载不平衡的问题,提出基于分簇和定向扩散混合路由算法的方案.将传感器节点分簇,簇间通信采用定向扩散算法,充分考虑能量均衡的问题,从而实现整个网络的能量消耗更加均衡,最大限度地延长网络生命周期的目的.仿真表明,该混合算法能量均衡性更好,能提供更长的网络生命周期.     

RSSI无线传感器网络中Sybil检测模型技术研究

为了提高无线传感器网络在存在恶意攻击时的节点定位精度,分析了无线传感网络Sybil攻击特点,就基于RSSI的安全定位技术进行了深入研究.提出了利用RSSI比率和设置门槛来检测Sybil攻击,比较了接收节点数目对检测攻击效果的影响,用两个接收节点的RSSI比率值就可以准确地检测到Sybil攻击.仿真结果表明:所提出的检测...     

基于协作式MIMO的无线传感器网络MAC协议设计

基于传感器网络的S-MAC协议,提出一种协作式MIMO通信协议.这个协议能改善无线传感器网络的能量问题,协议中,传统的虚拟簇网络结构与协作式MIMO通信技术相结合,簇间节点选择合适的协作节点搭建等效的MISO系统.并基于能耗模型分析了此协议的能量消耗.结果表明,此协议可以降低节点的传输能量,延长网络寿命.     

基于信任行为感知的WSN主动识别安全算法

在无线传感器网络中，为了解决恶意节点通过伪装窃取数据，造成WSN中敏感信息丢失问题，提出了一种基于可信连接架构的安全访问模型。通过引入调节因子和挥发因子可以自适应调整节点历史信任值对综合信任度的影响，阻止恶意节点通过群体欺诈获取信任值，同时设置节点最低信任阈值，以防止节点受到虚假转发数据、拒绝转发数据的影响。利用主动识别策略识别网络中可能存在的信任攻击，进一步提高模型的安全性。结果表明：该方法可以对网络中的信任攻击行为进行有效地识别，从而提升了对恶意结果的检测率和恶意节点的识别速度；能有效降低节点时延，减少网络丢包，延长生命周期。     

改进无线传感器网络路由算法

无线传感器网络是由能量有限的节点组成,高效节能的路由算法是无线传感器网络的基础。针对低功耗自适应分簇（LEACH）路由算法在选择簇首节点及通信过程中能量消耗大的不足问题,提出了一种改进的LEACH路由算法。引入节点剩余能量因素参与簇首节点的选择,有效地降低剩余能量较小的节点成为簇首的可能性,节点之间的数据传输采用单跳和多跳相结合的通信方式,也降低了传感器网络能耗。     

一种基于节点信誉度的无线传感器网络信任模型

针对无线传感器网络节点存在不信任因素的问题,利用无线传感器网络节点的数据、带宽和能量建立信任模型,并将信任模型引入到无线传感器网络管理体系中,此时网络组建和节点各种行为都以信任度为依据.从模拟实验结果可以看出,该模型可以减少网络的丢包率,网络具有更高不信任行为检测率.     

基于E-CARGO的WSN成簇机制研究

在无线传感器网络中,节点的电量十分有限,降低节点的能耗、延长网络寿命是路由协议设计的重点.针对经典分簇路由协议LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)中簇头选取不合理以及节点能耗不均衡的问题,将传感器节点的剩余能量、分布位置等定义为约束,采用带约束的角色协同模型E-CARGO为分簇型无线传感器网络系统建模,在机制上实现对LEACH协议的改进.在传感器节点角色指派过程中,综合考虑节点的约束并结合LEACH算法为传感器节点进行角色指派.理论分析和仿真实验结果表明,改进后协议在可扩展性、灵活性、均衡节点能耗以及网络生命周期方面优于LEACH协议.     

基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议

针对现有信任感知路由协议中信任模型较为简单且能耗优化不足的问题,提出了一种基于信任与能耗均衡的安全分簇路由协议（SCR-TBE）.采用模糊综合评判模型并引入多种评判因素计算直接信任,根据偏离度对推荐信任进行过滤与权重分配,并在计算综合信任时考虑历史信任.同时设计簇头惩罚系数,加快恶意簇头的识别与隔离的速度.通过划分监控区域进行非均匀分簇,缓解能量空洞现象.将节点信任值、剩余能量以及数据传输距离作为路由选择因素.设计入簇函数与转发函数,降低恶意节点参与数据传输的几率.仿真结果表明,所提协议与LEACH-C协议和TLES协议相比,数据包数目与能耗均衡性均得到较大提高,提升了无线传感器网络的安全性与可靠性.     

基于能量受限的无线传感器网络路由设计

由于传感器节点能量的有限性,如何延长网络的生命周期是无线传感器网络(WSN)路由设计的主要目标.为解决LEACH协议存在簇头分配不均匀和能量消耗较大等问题,研究一种基于蚁群算法的无线传感器网络路由设计方法.主要采用节点能量来选举簇头,采用蚁群算法优化簇间路由以实现簇间通信.仿真结果表明这种方法优于LEACH算法,在降低能量消耗与延长网络生存周期等方面具有更好的性能.     

能量有效的扇区划分LEACH改进算法

针对无线传感器网络生存期和能量有效性问题,提出了一种基于多跳传输和节点ID扇形分布的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)改进算法MHS-LEACH.该算法根据节点的剩余能量调整簇头,并按虚拟扇区分配簇头节点ID,使得某簇头节点在同一扇区内寻找其父节点,经过多次迭代与基站建立树形链路,实现了簇头节点与基站间的多跳通信.仿真结果表明,与LEACH算法和ID-LEACH算法相比,MHS-LEACH算法不仅有效地延长了无线传感器网络生存时间,而且使整个网络的能量消耗更加均衡.     

基于混沌粒子群的改进LEACH算法

针对无线传感器网络中LEACH高能耗及簇头早死问题,在簇头选择过程中,考虑了节点剩余能量和到基站的距离.通过混沌优化的粒子群算法来扩大搜索范围,迭代选取性能最优的节点作为簇头.在能量消耗总和、节点存活数和网络剩余能量3个方面进行了几种方法的对比研究.     

异构型无线传感器网络的生命周期

研究了一种异构型无线传感器网络的能量效率问题。该网络是具有不同初始能量的两类传感器节点以不同的数量均匀地分布在监测区域形成的,它基于簇的方式周期性采集数据传输到网关(sink)节点。本文对簇头节点和成员节点的能量消耗进行了数学建模,并且分析了网络的生命周期与检测区域参数之间的关系。通过理论分析和仿真结果得到了最大网络生命周期的最佳分簇数目以及不同层次节点的能量分配比例,并进一步导出了网络生命周期与簇头能量配置的关系。     

多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法

针对现有异构无线传感器网络分布式分簇结构路由算法的竞选簇头机制并未充分考虑节点位置和剩余能量的影响,提出一种多级异构无线传感器网络能量优化分簇算法.该算法依据节点位置与剩余能量来改进竞选簇头的阈值函数,使得距离基站近且剩余能量高的节点被选举为簇头的机率增大,避免距离基站远的簇头过多而导致簇头死亡过早,从而优化全网能量消耗.理论分析和仿真实验表明新的分簇算法与现有的一些分簇算法相比明显提高了网络生存周期,增加了网络吞吐量.     

能量高效均衡的动态分簇路由设计

针对无线传感器网络中存在的能量空洞现象,基于能量高效均衡的思想提出了一种新的动态路由非均匀分簇算法,在均匀间隔圆环的网络模型中,通过分析单跳和多跳的能耗划分网络,并计算网络全局能耗得出最优簇首个数,从而构建非均匀分簇网络,以解决能量空洞现象.在数据传输阶段,簇首节点综合考虑能耗和剩余能量,依概率选择下一跳节点.仿真实验结果表明,该算法有效地延长了网络的生存周期.     

一种无线传感器网络入侵检测系统模型

为了提高无线传感器网络的安全性,针对该网络能量有限的特点,设计了一个入侵检测系统模型,模型采用了多节点联合协作的思路,入侵检测节点采用一种异常检测算法,节点之间采用能量最大节点选择的算法。仿真实验表明,系统能较好的解决无线传感器网络入侵检测的能量消耗问题。     

基于距离分簇算法的WSN组网方法

针对无线传感器网络中传感器节点能量受限不能及时供给的问题,提出一种基于距离分簇算法的无线传感器网络组网方法,旨在均衡节点负载,提高通信效率。算法由Sink节点发起,主要通过设置Sink节点的不同通信距离来划分传感器网络,根据网络层数设定每个簇的最大节点数目,引入簇首轮换机制保证网络存活周期,根据多跳通信路由函数选取簇间通信最佳路由。仿真结果验证了算法能够有效降低网络能耗和延长网络生存周期。