无线传感器网络中虚假数据过滤方案

传统虚假数据过滤算法不能有效地应用于无线传感器网络,因而需要研究适合无线传感器网络的虚假数据过滤方案。在介绍无线传感器网络与虚假数据过滤的概念和特点后,提出了虚假数据过滤方案的分类方法,探讨了各种虚假数据过滤策略,着重分析了当前一些较为重要的虚假数据过滤策略,并指出了这些策略的优缺点。最后分析了当前亟待解决的问题,展望了其未来的发展趋势。     

基于部署前密钥分配的虚假数据过滤方案

针对传统虚假数据过滤方法无法过滤从非转发区域注入虚假数据的问题,提出了一种不依赖转发路径的过滤方案PFDF。在PFDF中,基于期望的密钥共享度灵活构建密钥池,在部署前进行密钥分发。理论分析及仿真实验表明,PFDF能有效防范非转发区域的虚假数据注入攻击,并具备较低的能量开销。     

一种有效的无线传感器网络虚假数据过滤方案

虚假数据注入攻击是无线传感器网络的一种严重威胁,针对大多数虚假数据过滤方案没考虑节点身份攻击和中间节点被攻击者俘获的问题,提出了一种抗节点身份攻击的虚假数据过滤方案,方案不仅在数据转发过程中对转发的数据进行验证、过滤,同时对协作产生感知数据的节点的身份进行验证。安全性分析和性能评价表明,该方案不仅能抵抗各种攻击,而且在存储开销方面与其他方案相比,具有明显优势,并且随着数据包被转发跳数的增加,该方案的虚假数据过滤能力和能量节省也显著增加。     

基于信任管理机制的无线传感器网络虚假数据过滤方案

传统的无线传感器网络虚假数据过滤方案只对网络中的虚假数据报告进行过滤,网络中的妥协节点依然可以不断向网络中注入虚假数据,耗费网络资源。为了掐断虚假数据包产生的源头,提出了一种基于信任管理的虚假数据过滤方案。该方案通过分簇的方式,将多个被俘获的节点合谋伪造的虚假数据报告限定在一个簇内,同时引入信任管理机制来检测节点是否被妥协,从而隔离妥协节点。分析结果表明,该方案不仅能有效过滤虚假数据,还能隔离妥协节点,且具备很强的妥协容忍能力。     

无线传感器网络汇聚节点自组织选举协议

无线传感器网络是由能够感知环境信息和能够进行无线通信的传感器节点构成的网络,广泛应用在环境监测、目标跟踪等方面.无线传感器网络中,汇聚节点(Sink)的位置选取关系到整个网络的性能和生命期,并与节点的部署情况、网络的拓扑结构紧密关联.本文对汇聚节点位置对于无线传感器网络性能和生命期的影响进行了分析之后,以全网能耗、平均-最大端到端延迟为权衡指标,设计了汇聚节点选举协议.仿真表明,运行该协议的网络能够以较小的代价,迅速地选举出具备最优权衡指标的Sink,同时网络还体现出优秀的自组织组网能力.     

Protecting the sink location privacy in wireless sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) are widely deployed to collect data in military and civilian applications today. Due to the open nature of a WSN, it is relatively easy for an adversary to eavesdrop and trace packets in order to capture the receiver. Therefore, location privacy, particularly the location privacy of the sink node, requires ultimate protection because of its critical position in WSNs. In this paper, we propose a sink location privacy protection scheme by injecting fake packets, but every real packet is still routed along its shortest path. The fake packets are routed to some random destinations and some fake sinks in order to provide the path diversity. It is difficult for an attacker to distinguish the real packets from the fake packets. Thus, the chance of finding the real sink by packet-tracing attack is reduced. Privacy analysis shows that the sink location privacy can be protected better with higher successful probability. We examine the packet travel delay, safe time, and energy consumption by both mathematical analysis and simulations.     

一种无线传感器网络安全方案*

提出了一种无线传感器网络安全方案.它不但提供了一般的安全手段,还支持网内安全处理以延长网络生命期以及概率性多路径冗余传输来识别恶意节点.     

A honeycomb structure based data gathering scheme with a mobile sink for wireless sensor networks

With the widespread use of wireless sensor networks, more and more applications require energy efficient and low packet loss rate data collection methods. Recently, the concept of ‘mobile’ is introduced in various mechanisms to meet the needs of this kind. In this paper, a honeycomb structure based data gathering scheme, HSDG, is proposed for wireless sensor networks with a mobile sink. By partitioning the network into a honeycomb structure and giving each partition a direction value, every sensor node can obtain the latest location of the mobile sink dynamically with a small amount of broadcasting overhead. HSDG uncouples the moving strategy of mobile sink from the data forwarding mechanism, and three subscheme HSDG_RM, HSDG_DGM, and HSDG_EGM are proposed. Our schemes are investigated from average energy consumption, maintenance cost, packet loss rate and the number of packets collected. Compared with BTDG and ALURP, HSDG_DGM is the most energy efficient with a low packet loss rate.     

无线传感器网络中多sink节点优化部署方法

大规模无线传感器网络(WSN)环境下,当网络结构采用单一的sink节点时,容易造成sink节点周围的普通传感节点因为转发大量其他节点的数据,迅速消耗掉自身能量而使网络失效。为了延长网络寿命,需要降低传感节点到sink节点的跳数,而采用多sink结构是一个有效的方法。为此,需要考虑一定规模的网络中,应该布置多少sink节点,才能使得网络寿命最大化的同时网络成本最低。基于栅格网络结构,提出了多sink节点下的网络寿命模型和网络成本模型,并采用一种新颖的方法计算最大网络寿命成本比(RLC),推导出了保证网络寿命最大化的同时网络成本最低的sink节点个数的表达式。理论结果表明,该值与网络规模、关键节点数、节点收发功率以及普通节点和sink节点的成本等参数有关。最后通过仿真实验证明了该结论的正确性。     

无线传感器网络多sink路由技术研究*

在介绍无线传感器网络路由协议的独有特点后,给出了传感器网络多sink路由协议的分类方法,然后着重分析了当前较为有代表性的多sink路由协议,在协议特点及其应用范围方面进行了研究与比较。最后,总结了多sink路由协议的研究的关键点及其发展趋势。     

传感器网络中鲁棒性虚假数据过滤方案

虚假数据攻击不仅误导基站做出错误的决定,同时也会耗尽宝贵的网络资源。提出了一个鲁棒性虚假数据过滤方案(a Robust Filtering False Date scheme,RFFD)。该方案主要包括一个密钥管理架构及与之对应的虚假数据过滤安全机制两个部分。理论分析和模拟实验表明,与SEF方案相比,RFFD方案过滤虚假数据包的性能显著提高。     

带滤波的无线传感器网络的H∞控制

本文研究了基于滤波的无线传感器网络的H∞控制问题.首先建立了无线传感器网络的模型,然后使用稳态Kalman滤波器对多个传感器节点的输出信号进行滤波,将滤波后的信号作为无线传感器网络系统的反馈输出,并通过建模和分析得到带干扰的线性离散切换系统模型.最后设计了切换控制器,并基于Lyapunov函数给出了在任意切换条件下使该切换系统满足H∞控制的条件.仿真结果验证了该方法和结果的可行性.     

Energy density based mobile sink trajectory in wireless sensor networks

Microsystem Technologies - Sink mobility is one of the efficient solutions to sink hole or energy hole problem which is usually caused by multi-hop communication using a static sink. However, the...     

一种无线传感器网络的密钥管理方案

目前很多无线传感器网络的应用是建立在群组式通讯的模式之上,如何建立一个用以加密群组通讯的组密钥,来防范攻击者窃听无线传感器网络上的通讯,近年来引起广泛关注。为了在有限资源的无线传感器网络能安全进行群组通讯,本文只使用对称加密算法和单向哈希函数提出了一种具有有效性和扩充性的组密钥管理方案,并可满足前向和后向安全性。与目前现有的群组密钥相比,方案不仅具有较好的效率,并且更适合于无线传感器网络。     

无线传感器网络中一种改进的密钥管理方案

提出了一种用于无线传感器网络中的改进的矩阵密钥预分配的方法。该方案能够支持网络拓扑结构的变化,并且能动态管理密钥信息,从而解决了密钥泄漏等问题。同时基于分簇结构,该方案能减少普通传感器节点的通信和计算开销,节约存储空间,从而解决普通节点资源受限的问题。仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间。     

一种改进的高效无线传感器网交叉加密方案

无线传感器网中许多敏感、机密的数据需要加密保护。但受限于网络本身的特点,难以直接应用有线网中现有的安全技术,而需要更加高效的加密方式。在前人的基础上,改进并提出了一种新的加密方案。该方案基于对称密钥密码系统;网络中节点与其每个一、二跳邻节点分别共享一对密钥;传输数据时只用跟二跳邻节点的共享密钥加密,这样就构成了所谓的交叉加密。     

无线传感器网络中一种能量均衡的分簇策略

以无线传感器网络中的能量消耗模型为基础,提出了一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议EECHS(energy-effficient cluster-head selection)。该协议通过节点的剩余能量和节点距离基站的距离来调节其成为簇首的概率,并进一步调节簇的大小。仿真结果表明,与改进后的DCHS协议相比,该策略使网络的生命周期和稳定周期分别提高了31%和45%以上。     

一种无线传感器网络的密钥管理机制

介绍了一种用于无线传感器网络(WSNs)的密钥预分配机制:多密钥空间哈希随机密钥预分配(HARPMS)机制。该机制针对group-based节点投放模型,将密钥空间划分成多个子空间,在密钥分配和建立时使用Hash链技术,以提高网络的抗节点俘获能力。分析表明:相比传统的用于group-based投放模型的随机密钥预分配机制,HARPMS获得了同等的连通性,但却有更好的抗节点俘获能力。     

有效的无线传感器网络密钥管理算法

密钥管理算法是无线传感器网络安全的一个重要组成部分.提出了一个新的密钥管理算法,它通过将已存储的密钥部分地转化为即使被攻击者截获也无影响的特殊信息,来获取更加良好的安全性能,但同时又不降低网络的连通性能.为了验证此算法的性能,给出仿真和与其它算法进行性能对比的例子,仿真结果显示这种算法具有更好的性能.     

一种线性无线传感器网络的节点布置方案

线型无线传感器网络在应用中比较常见，其监控区域接近于线条。在基站收集感应数据的过程中，离基站越近的区域需要转发的数据越多，数据流量越大。如果采用通常的均匀布置传感器节点方案，则基站附近的节点将很快消耗完能量，基站也就无法收集数据。通过研究线型无线传感器网络中的能量消耗，得到了布置传感器节点的密度公式。按照此密度公式布置传感器节点，可使得各区域的总能量与能量消耗速度之比达到平衡，从而延长系统生命期。理论分析和仿真实验表明，在监控区域较大时，以此方案布置传感器节点，可将系统生命期提高到均匀布置方案的2倍。