基于Merkle散列树的无线传感器网络实体认证协议

针对无线传感器网络节点能量、计算和存储有限的特点,以及公开密钥算法和数字签名实施认证耗能多的不足,提出一种适用于无线传感器网络的基于分簇的Merkle散列树实体认证协议(CMAS).该协议利用Merkle散列树的思想,可获得有效的安全认证策略;结合网络分簇技术,使得协议更实用;并且只使用对称密钥算法,避免了采用公开密钥算法实施数字签名计算量大的问题,有效地降低了认证的时延、增大网络生存期和提高了安全性.仿真实验证明该协议的有效性.     

一种具有强匿名性的无线传感器网络访问控制方案

随着无线传感器网络(WSN)的应用越来越广泛,其访问控制的安全性和隐私问题已成为研究热点.将Hash函数、消息认证码以及椭圆曲线上的点乘计算相结合,提出一种具有强匿名性的WSN访问控制方案.该方案中通信双方相互认证抵抗攻击者的伪造攻击,利用消息认证码来保证数据的完整性;同时以公平的方式生成共享的会话密钥,具有较强的抵抗伪装攻击和抵抗节点捕获攻击的能力.理论分析与评估结果表明,该方案通过引入强匿名的节点请求,实现节点请求的不相关性,增强抵抗节点捕获攻击的能力.将Hash函数与消息认证码相结合,在相同阶的计算复杂度下不增加通信成本,增强系统的安全性.     

无线传感器网络的安全认证协议研究

在对现有无线传感器网络公钥认证机制进行研究的基础上,提出了一种新的基于椭圆曲线公钥算法的部分分布式认证协议PDAP(partly distributed authentication protocol).在协议中,综合采用了门限秘密共享及证书合成的思想,将数字证书应用于无线传感器网络.同时,针对传感器节点计算能力、存储空间和能量有限的特点,对传统X.509证书的结构重新设计,通过重构的数字证书实现了节点的分布式认证.分析结果表明,该协议能够满足资源有限的无线传感器网络的安全性要求.     

无线传感器网络安全认证方案研究综述

安全认证是网络安全研究的重要问题,主要分为实体认证与信息认证.基于无线传感器网络的安全认证关系,研究了当前热点的实体认证与信息认证方案,总结出相应的优点和缺点,并做了进一步展望.     

一种新的多级μTESLA广播认证协议

广播认证是无线传感器网络中的一项重要安全服务,它能够使众多传感器节点对消息发送者的身份进行验证.本文针对多级μTESLA无线传感器广播认证协议易受拒绝服务(DOS)攻击及错误恢复时延长的缺点,提出一种新的多级μTESLA协议.协议通过使用底层密钥链认证参数包,减轻DOS攻击问题;通过使用高层密钥产生同一时间段的底层密钥链,缩短了错误恢复时延,并采用动态增加参数包缓存的方式,提高了错误恢复成功率.仿真结果表明在相同拒绝服务攻击条件下,本协议的参数包/数据包认证成功率、通信开销及错误恢复时延性能优于多级μTESLA协议及Tree-based协议,且不易受信道丢包率的影响.     

基于声誉和信任组的无线传感器网络实体认证研究

针对无线传感器网络节点能量、计算和存储有限的特点,以及公开密钥算法和数字签名实施认证耗能多等不足,把声誉和信任组思想用在无线传感器网络中,提出了基于声誉和信任组的无线传感器网络实体认证协议,通过引入对称密钥加密算法,避免了采用公开密钥算法实施数字签名计算量大的问题,有效地降低了认证的时延、增大了网络生存期。模拟实验证明了该方案的有效性。     

基于压缩布鲁姆过滤器的WSNs广播认证协议

提出一种轻量级的可扩展的传感器网络广播认证协议,在多级μTESLA中使用了压缩布鲁姆过滤器,取代了由Merkel树实现的对多级μTESLA密钥链进行绑定的过程.该协议具有持续时间长、自愈等属性,通过在每个接收端分配适当的存储空间,极大程度减少了通信负载.并结合类似公钥加密技术(PKC)计算模式的椭圆曲线加密(ECC)算法,实现分析结果表明:该协议可以保证长期的安全性,并能减少能量消耗.     

一种无线传感器网络用户认证与密钥协商协议

随着无线传感器网络的发展,外部用户可以直接访问传感器内部节点获取信息,因此如何认证外部用户的身份,只允许授权用户获取节点数据,保证传输数据的保密性和完整性,已成为当前无线传感器网络研究的热点问题.本文基于用户口令和智能卡提出一个无线传感器网络用户认证与密钥协商协议,协议中采用哈希和异或运算实现主体的身份认证和密钥协商功能.为了分析协议的安全性,本文扩展了串空间理论,构造了分析无线传感器网络认证与密钥协商协议的形式化方法,证明了协议的安全性.最后,文中分析了协议的执行效率,并与同类协议进行了比较.     

基于WSN安全的用户认证协议

随着无线传感器网路的迅速发展,其安全问题变得很重要.在传感器网络的许多应用(如军事目标的检测和跟踪等)中,如何防止非法用户的入侵来保证网络的安全运行是亟待解决的问题.因此,提出了一种基于无线传感器网络的用户认证协议,并对其安全性和成本两方面进行了分析,可以看出该协议具有一定的可行性.     

无线传感器网络的认证协议分析

通过对现有无线传感器网络的认证协议进行比较和分析,总结了各协议的优点及存在问题,根据目前对传感器节点软硬件性能研究的进展,探讨了无线传感器网络安全认证协议研究的进一步发展方向.     

一种无线传感器网络双要素用户认证会话机制

针对无线传感器网络中外部用户直接访问内部传感器节点的安全威胁,提出了一种基于双要素用户认证方案的简单会话机制.该机制通过智能卡和密码两种因素来验证用户的有效性,并根据可供管理员配置的时间间隔来确定用户在会话中的状态,进而根据用户状态来限制其可用操作.该机制有效地缓解了用户认证单次有效的通信压力,且避免了用户认证长期有效的安全风险,同时它也为外部用户查询无线传感器内部节点的应用层增加了可实现性.     

一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议

为延长网络生存时间,提出了一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议.整个网络分成若干个虚拟网格,每个虚拟网格形成一个簇,采用唯一簇头选举法产生簇头,且簇内成员可以根据局部的信息调整簇的大小,达到节省能量的目的.仿真实验和分析表明:该协议能均衡网络能量,延长网络的生存时间.     

一种基于能量感知的无线传感器网络混合路由协议

针对无线传感器网络的资源局限性、自组织性和网络拓扑结构的不确定性,提出了一种基于能量感知的平面路由和层次路由的混合路由协议。该协议可根据节点剩余能量的表现来判断节点的当前状态和路由选择,网络中各节点以"尽力而为"传输数据和"不得已"动态建立自适应簇头的方式进行网络通信。仿真结果比较表明:该协议具有较高簇头生成率和可靠的数据交付率,能更有效降低网络能量消耗。     

基于虹膜生物特征的WSNs访问认证方法研究

提出了一种基于虹膜生物特征的访问认证方法.该方法引入第三方服务器对用户身份进行认证,认证的过程除了对用户ID和消息时效性进行认证外,更重要的是根据用户的系列虹膜图像对其进行活体身份验证,在实现认证的同时也采用加密的方式保证了用户生物特征模板的隐私性;该方法也实现了用户和网关节点的双向认证,有效地保证了网络资源的安全性.理论分析结果表明:相对传统的访问认证方法,该方法所提出的方法具有更高的安全性能.     

一种基于多播分发树的无线传感器网络代码分发协议

代码分发协议是无线传感器网络（WSNs）在实地部署之后进行软件更新的关键技术。针对现有代码分发协议对特定目标节点分发时需要传输冗余代码镜像的问题,提出了一种基于多播分发树的代码分发（MTCD）协议。MTCD协议通过建立基站节点到目标节点的分发树路径来降低网络中参与代码分发节点的个数,从而降低数据冗余传输和网络能量消耗。TOSSIM仿真结果表明：与TinyOS的标准代码分发协议Deluge相比,MTCD协议在分发时间和数据包传输方面都有更优的性能。     

一种基于节点密度的无线传感器网络路由协议

能量问题一直是制约无线传感器网络(WSNs)发展的问题。成簇算法可以很好地降低网络通信能耗。分析已有的各类成簇算法,在LEACH协议的基础上,改进了簇头节点的选取方式。讨论了网内簇头个数的选择,然后以网内节点密度为参考选取簇头,通过赋予不同的参数来比较节点密度对协议运行的影响。仿真结果表明:改进的算法有效降低了通信能耗,延长了网络的生存周期。     

基于分簇的移动协助无线传感器网络路由协议

提出了一种基于分簇的移动协助（ CMA）无线传感器网络路由协议。在圆形网络中,Sink以恒定速率做圆周运动,网络初始阶段根据应用时延要求和能量消耗确定移动 Sink的运动半径,按照确定的Sink运动轨迹,将网络进行分簇。然后在Sink通信范围内确定一批普通节点作为汇聚点（ RP）,最后Sink对汇聚节点的缓存数据以及其单跳范围内的簇头进行采集。仿真实验结果表明：与现有的几种路由协议相比,CMA在满足时延要求条件下有效地延长了网络生命周期。     

一种基于多波束转换天线的WSNs跨层集成协议

针对无线传感器网络中(WSNs)随Sink节点位置移动带来的网络连通、能耗等问题,提出一种采用多波束转换天线的跨层集成协议(IMRPSB),协议充分利用了多波束转换天线优势,并将MAC层与路由层层间融合.利用移动Sink节点场景模型进行仿真,结果表明:IMRPSB在保证网络连通性的同时,提高了网络的寿命,增强了网络性能.     

无线传感器网络中带延时的一致性时间同步

针对无线传感器网络(WSNs)中节点间通信存在传输延迟,影响同步精度的情况,将加权平均应用于相对时钟斜率的计算,提出了一种带延时的一致性时间同步算法.该算法中每个传感器节点通过与邻居节点通信交换时钟信息,根据一致性理论更新时钟参数,从而到达时间同步的目的.研究了在假定传输延时服从正态分布的情况下对一致性时间同步算法的影响,提出的算法降低了延时对同步精度的影响,Matlab仿真验证了该算法的有效性.