基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的黃河水環(huán)境信息感知安全研究.pdf

1、隨著人們對石油開采,海上偵察,災(zāi)難預(yù)報(bào),環(huán)境污染實(shí)時(shí)跟蹤,天然氣泄漏監(jiān)測等方面需求的增加,水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到了人們越來越多的關(guān)注。與傳統(tǒng)的陸地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比,水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著自己固有的特征:在傳統(tǒng)的陸地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)的位置通常是固定的,然而在水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,由于水的流動性,使節(jié)點(diǎn)的位置經(jīng)常發(fā)生變化;同時(shí)又由于海水腐蝕性,泥沙附著性,傳播媒介不同等原因,使其擁有傳播延遲時(shí)間長、帶寬窄、丟包率較高、能量利用率較低

2、等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的陸地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的密鑰管理方案和安全路由協(xié)議并不適用于水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此就要提出適用于水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理方案和安全路由協(xié)議。
　　根據(jù)以上分析的水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn),本文主要做了以下幾點(diǎn)工作:(1)密鑰管理方案。首先對水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造做了簡要的介紹,接著根據(jù)不同的密鑰管理框架對典型的密鑰管理方案進(jìn)行分析和總結(jié),并對密鑰管理方案中的性能需求做了簡要的介紹。
　　由

3、于水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)固有的特征,就要不僅保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的安全性,而且要保證加解密的速度,這就是目前水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在密鑰管理方面急需解決的問題,因此本文中提出了一種混合式密鑰管理方案,來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院托?。這種混合式密鑰管理方案充分利用了對稱加密快速、高效等特點(diǎn),并且利用了基于身份的公鑰加密的安全性能好的特點(diǎn),從而保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性和高效性。
　　(2)安全路由協(xié)議。本文中將從基于泛洪的路由協(xié)議、多路徑傳輸路由協(xié)議、基于分

4、簇的路由協(xié)議以及混合路由協(xié)議四個(gè)方面全面的分析目前典型的水下安全路由協(xié)議,并對各個(gè)協(xié)議的性能進(jìn)行總結(jié)。
　　通過分析目前路由協(xié)議中存在的不足之處,提出了一種基于定向泛洪的深度路由協(xié)議。將此協(xié)議與傳統(tǒng)的水下路由協(xié)議在性能上作比較,實(shí)驗(yàn)表明此協(xié)議不僅可以保障數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)率,并且減少了能量的消耗,提高了能量的利用率?？紤]到水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的移動性,網(wǎng)絡(luò)中可能存在空洞現(xiàn)象,本文將針對兩種不同的空洞現(xiàn)象給出相應(yīng)的處理方法,并比較節(jié)點(diǎn)