一种基于能量感知无线传感器网络多路径路由机制

目前,无线传感器网络在智能环境检测,灾难控制,战场侦察,安全监视方面取得了日益广泛的应用,引起人们日益关注,在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,基于Markov模型提出了无线传感器网络节点能量消耗模型,改进了无线传感器网络多路径路由协议。仿真结果表明,与传统的多路径路由机制相比,能够有效地降低无线传感器网络节点能量消耗,提高网络生存时间。     

一种基于能量感知无线传感器网络多路径路由机制

目前,无线传感器网络在智能环境检测,灾难控制,战场侦察,安全监视方面取得了日益广泛的应用,引起人们日益关注,在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,基于Markov模型提出了无线传感器网络节点能量消耗模型,改进了无线传感器网络多路径路由协议。仿真结果表明,与传统的多路径路由机制相比,能够有效地降低无线传感器网络节点能量消耗,提高网络生存时间。     

时延容忍传感器网络中抗黑洞攻击的安全路由协议

时延容忍网络是一种在大部分时间内源节点和目的节点之间不存在端到端路径,而依靠存储转发机制实现异步通信的无线自组织网络。针对其黑洞攻击的问题,设计一种能够检测黑洞节点的安全路由协议。分析时延容忍传感器网络模型和黑洞攻击模型,给出基于传递证据的恶意节点检测方案,并将其与路由协议相融合。仿真结果表明,该协议可准确识别出恶意节点,并且在传感器网络环境中具有较好的路由性能。将安全路由协议应用于水下环境监测或城市交通控制等领域,可以避免其网络环境遭受恶意节点的攻击,保证网络的可靠性与稳定性。     

无线传感器网络能量优化与建模技术综述

由于无线传感器网络的能量受限,如何优化网络能量消耗和评估网络生存周期是当前无线传感器网络研究的首要挑战。在分析无线传感器网络能量消耗特征的基础上,调研传感器网络节点和网络系统的能量优化策略;并针对能量优化存在的不足,分析近几年兴起的无线传感器网络能耗建模工作;从基于无线通信、状态转换、协议栈等方面归纳总结无线传感器网络能耗模型的建模方法;指出跨层能量优化以及软硬件综合的能耗建模技术是无线传感器网络能量研究的重点。     

基于双线性对的WSN节点认证协议

针对无线传感器网络节点在能量、通信和存储等资源受限的情况,以及网络所面临的各种安全威胁,基于椭圆曲线双线性对提出了一种基于身份的节点认证协议。节点私钥由自己生成,基站签名节点公钥,保证了协议的私钥泄露和密钥托管安全。仅一次的交互次数为传感器节点大大节省了通信能量。安全的认证协议可有效抵制无线传感器网络所面临的节点复制攻击、Wormhole攻击、Sinkhole攻击和女巫攻击。     

移动传感器网络基于安全连接的节点位置优化

传感器节点的合理分布并保障节点间安全通信是无线传感器网络设计中的关键问题.传统的节点分布优化算法仅以提高网络有效覆盖率为目标,极易导致网络安全连接度的降低.针对该问题,从理论上对传感器网络拓扑模型进行了建模分析.结合具有快速多目标优化能力的精锐非支配遗传算法,提出一种基于安全连接的节点位置优化算法,从而保证网络实现目标跟踪和安全通信的质量效果.分析了随机部署模型与基于预知分配坐标的高斯部署模型下算法的求解性能,仿真结果表明,所提出的算法能够快速收敛于网络覆盖率和安全连通度两者的折衷点,满足无线传感器网络的实际需求.     

无线传感器网络可靠性技术分析

由于无线传感器节点小体积、低功耗、有限资源等特色以及无线传感网络大规模、随机撒播、任务环境多变等特点,可靠性问题一直被视为制约无线传感器网络发展的重要因素。在分析其可靠性制约因素的基础上,调研提高无线传感器网络可靠性的研究方法,分别从节点以及网络两个方面介绍国内外主流的可靠性策略。调研无线传感器网络可靠性建模技术,提出可靠性建模技术的评价标准,从节点层次、网络层次分别概述其可靠性建模技术,并指出国内外对可靠性的研究所存在的问题以及无线传感器网络可靠性研究的发展前景。     

基于秘密共享的无线传感器网络广播密钥分发协议

在无线传感器网络中,能量消耗主要集中在节点之间的通信上,节点计算所消耗的能量远小于通信所消耗的能量。由于无线传感器网络的"一对多"和"多对一"通信模式,广播是节约能量的主要通信方式。为了保证广播实体和消息的合法性和保密性,必须首先解决无线传感器网络广播密钥安全分发问题。本文在充分考虑无线传感器网络自身特点的基础上,基于Shamir的门限秘密共享方案,提出了椭圆曲线双线性对上的无线传感器网络广播密钥分发协议,并对其进行安全性和性能分析。分析发现,该协议不仅满足安全性要求,同时,能够适合无线传感器网络的特殊应用要求。     

一种使用TCP/IP协议实现无线传感器网络互连的新型设计

传统的TCP/IP协议栈由于规模庞大而不能用于资源有限的无线传感器网络,在分析无线传感器网络环境的基础上,研究针对无线传感器节点的TCP/IP协议栈的设计,引入协议的头标压缩技术,提出一种采用两种节点、两种栈设计的新型模型.模型中除普通节点外附加了少量的超级节点,普通节点采用压缩TCP/IP协议,超级节点实现压缩和标准TCP/IP协议之间的转换,并保证每一个节点与外部Internet高效无缝的连接.     

基于无线传感器网络的语音通信系统设计与实现

针对无线传感器网络在语音方面的应用进行深入研究,提出一种基于无线传感器网络的语音通信系统。根据无线传感器网络工作原理和节点体系架构,设计了以嵌入式处理器MPC2194为核心,结合无线收发器CC1000、语音采集编码芯片CMX649以及存储芯片、电源等外围电路构建的语音无线传感器节点。重点讨论了系统结构、硬软件设计和协议栈开发等关键问题。并通过实验选择优化系统参数,从而实现高质量语音通信。     

无线认证协议的模型检验分析研究

模型检验作为一种有效的分析和验证手段,在对有线认证协议的形式化分析上已得到了成功的应用,但关于无线认证协议的相关工作目前还比较少。论文应用模型检验方法对D.S.Wong等提出的无线认证协议(Server-specificMAKEP)的安全性进行分析,在分析过程中充分考察了无线环境中移动装置和无线网络的特点,验证结果表明了该方法用于分析无线认证协议的有效性。     

无线传感器网络拥塞控制技术研究进展

无线传感器网络中的数据传输模式主要是多对一的.由于传感器节点资源严重受限、通信链路易受干扰等因素,使得拥塞问题十分严重.而传统的传输控制协议,不管是有线网络上的还是自组织网络上的,并不完全适用于无线传感器网络.拥塞控制技术作为传输层协议的关键技术之一,是传感器网络协议研究中的一个热点问题.从拥塞控制技术的研究背景入手,综述了当前该领域具有代表性的工作,对涉及的主要方法进行了分析比较.最后进行了总结并指出了传感器网络拥塞控制技术未来的研究方向.     

无线网中的WEP与WEP2算法安全分析

有线对等协议(WEP)算法是无线局域网的一种数据安全传输算法,用以在无线网络中提供与有线网络等同的安全性能。分析了WEP算法的安全漏洞与其可能的攻击方式,并将WEP2算法与WEP算法比较,分析了WEP2算法的主要安全缺陷并提出了一种解决措施。     

基于LEACH协议的安全路由设计与分析

无线传感器网络中,路由算法是否安全直接影响整个网络的安全性和可用性。所以,基于LEACH路由协议,通过增加身份认证机制、密钥的动态更新机制,以及双重密钥加密机制,提出了一个新的安全策略——IS-LEACH,并给出了该策略的详细设计和分析。     

一个无线传感器网络对偶密钥更新协议

针对目前无线传感器网络密钥预分配模式中固有的安全隐患,提出一个安全的密钥更新协议——随机消息提取。在不产生高能耗的条件下,较好地解决了密钥预分配模式中,随网络存续时间增加,密钥安全性持续降低的问题。该协议对大规模网络提供完全支持。给出安全性分析和模拟实验来进一步说明其实用性。     

无线传感器网络的安全分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,安全问题已经成为一个重要的问题.但在现有的WSN路由协议中,很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素,而那些专门为安全而设计的路由协议则一般开销较大算法复杂,难以在WSN中实施.为解决问题,提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC,它综合了安全高效的SEER路由协议以及基于剩余能量的非均匀分簇路由协议两者的优点:节点仅仅需要完成数据传感等简单功能.而由基站完全控制簇的管理和路由选择,不仅节约了节点能量,而且防止了恶意节点的攻击;另外,对节点的非均匀分簇,更进一步节约了能量.分析和仿真结果表明,方案不仅能够提供很好的安全性,而且有效地延长了网络生存时间.     

基于自适应滤波算法的有线网卡指纹提取方法

有线设备接入认证是保障有线以太网安全的重要组成部分,其中MAC地址认证和设备数字证书认证是目前的主流身份认证方式,然而前者存在MAC地址易被篡改和伪造,后者存在系统复杂、使用不便等问题。基于设备指纹的物理层安全技术是解决这一问题的有效途径,并已在无线网络中得到广泛应用,但有线网络目前研究颇少。设备指纹的提取是物理层安全技术的一个重要环节,有线网络已有研究主要从10M有线网卡信号中提取指纹。本文提出了一种基于最小均方误差自适应滤波算法(LMS算法)从100M有线网卡信号中提取指纹的方法,该方法提取的网卡指纹产生自网卡及所在设备本身的物理特性,不可克隆,无法被篡改,而且指纹可直接通过分析网卡输出信号而得,简单方便。本文设计了一套基于LMS算法的网卡指纹提取系统,通过大量实验估算了合适的诸如收敛因子、滤波器阶数、数据长度等算法参数,并对提取的指纹进行了有效性验证。经过实验验证,使用本文方法提取的网卡指纹可有效识别出不同品牌和相同品牌不同类型的以太网网卡,在使用线性判别和集成子空间判别分类算法时,针对50块网卡的识别率可分别达到97.3%、98.5以上。     

ZigBee标准的密钥协商机制分析

在大多数无线传感网络(WSN)的应用中,用户对WSN的安全性要求都很高,而ZigBee标准具有高可靠性的特点,这种高可靠性就建立在安全协商协议的基础上。对ZigBee标准的密钥协商机制进行了详细分析,并利用测试向量对该机制进行了测试,同时介绍了ZigBee的组网方式和安全服务平台。     

基于协议分析的入侵检测研究综述

入侵检测技术就是对入侵行为的发觉,为了提高从大量数据中发现攻击行为的能力,协议分析被引入入侵检测领域,成为整个检测系统的有力补充。本文根据网络协议标准,将现有的基于协议分析的入侵检测技术从有线网络和无线局域网2个方面进行归纳和总结,并给出了进一步研究建议。     

WLAN中基于规范的自适应DoS攻击检测*

无线网络由于其传输介质及通信规程的特殊性,除了要面对有线网络中存在的各种拒绝服务（denial of service, DoS）攻击之外,还面临着一些在无线环境下特有的DoS攻击。针对由伪造协议会话中使用的管理帧和EAP帧发起的DoS攻击,提出了一种基于规范的自适应检测方法（WSBA）,为无线局域网所执行的安全协议建立在正常运行时的状态转移模型连同网络安全策略约束定义作为检测规范,作为检测此类DoS攻击的依据。给出了检测阈值的自适应调整算法,分析了算法参数设置对检测性能的影响。实验测试结果表明该方法是正确而有效的。