無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點安全定位.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事和民用領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。其中，節(jié)點的位置信息對多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的有效性起著關(guān)鍵作用。傳感器網(wǎng)絡(luò)必須依賴節(jié)點位置建立網(wǎng)絡(luò)的空間關(guān)系，并依此報告監(jiān)測事件。此外，節(jié)點的位置信息也是提供位置協(xié)助路由等網(wǎng)絡(luò)功能的重要基礎(chǔ)。然而，傳感器網(wǎng)絡(luò)的開放性和無人看護性使節(jié)點的定位過程極易受到來自惡意節(jié)點或被俘獲節(jié)點的攻擊。 本文旨在研究抗攻擊的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位機制。在跟蹤國內(nèi)外相關(guān)研究進展的基礎(chǔ)上，采用理論分析與實驗評

2、估相結(jié)合的技術(shù)路線，分別從魯棒計算、魯棒觀察、惡意信標檢測、位置校驗等幾方面展開深入研究。主要工作概括如下： （1）分析了傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位系統(tǒng)面臨的安全挑戰(zhàn)、可能受到的安全攻擊和安全需求：著重概述了近年來該領(lǐng)域中具有代表性的安全策略的原理、特點和局限，并進行綜合對比；最后簡要展望了該領(lǐng)域今后的研究熱點。 （2）研究基于魯棒計算的安全定位算法；以方差的無偏估計為一致性檢驗依據(jù)，采用隨機方法找出一個最小安全參照集：在此基礎(chǔ)

3、上，利用預測殘差為依據(jù)逐個檢查剩余參照點是否異常，從而提高了定位系統(tǒng)容忍攻擊的能力。 （3）研究基于惡意信標檢測的魯棒定位機制；通過觀察發(fā)現(xiàn)，惡意攻擊往往會導致信標產(chǎn)生內(nèi)部不一致（計算位置與聲明位置不一致）和外部不一致（惡意信標與良性信標的定位目標不一致）：基于上述的觀察，分別通過內(nèi)部一致性檢查和外部一致性檢查來檢測惡意信標，并分別用于防范外部攻擊者和內(nèi)部攻擊者；這種混合防御策略可在提高定位安全性的同時，簡化安全策略的實施并降低

4、傳感器節(jié)點的計算開銷。 （4）提出一種基于完整性編碼和信道保持占用策略的魯棒RSSI測距協(xié)議，在此基礎(chǔ)上，研究基于魯棒RSSI測距的節(jié)點安全定位機制；該方案綜合了安全測距、魯棒計算和位置校驗等安全措施，可以防范各種外部攻擊和內(nèi)部欺騙攻擊，可適用低成本、低功耗的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域。 （5）研究移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信任評估模型。該模型采用證據(jù)理論來評價服務(wù)信任和綜合多方推薦的經(jīng)驗，引入觀察幀體現(xiàn)出經(jīng)驗的時間性，提出一個低開銷的鄰居