【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡是當前國際上備受關注的熱點研究領域。隨著近幾年無線通信、片上系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡正在從理論走向現(xiàn)實,并為人與物,物與物的通信帶來了重大變革。然而,由于無線傳感器網(wǎng)絡一般部署在無人值守的惡劣環(huán)境中,容易受到攻擊節(jié)點入侵,并且網(wǎng)絡節(jié)點計算能力低、能量受限,無法運行復雜的安全算法,所以無法有效保護網(wǎng)絡安全并造成敏感數(shù)據(jù)的泄露。安全問題成為無線傳感器網(wǎng)絡在現(xiàn)實生活中推廣應用的重要制約因素。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡中面臨的安全挑戰(zhàn)進行了研究,重點研究了三個方面的問題:由于在無線傳感器網(wǎng)絡容易受到外來攻擊節(jié)點入侵,并且網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化,我們希望通過信任評估為節(jié)點提供可接受的安全信任機制。分析了現(xiàn)有評估機制存在的缺陷,提出了利用數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點在網(wǎng)絡中的中心作用以及拓撲結(jié)構(gòu)特點來優(yōu)化信任評估的方案,并給出了信任維度的組成以及多維度結(jié)果到評估值的聚合方式。通過數(shù)學建模分析和仿真驗證,表明本文提出的信任評估方案能夠有效對正常節(jié)點和有異常行為的攻擊節(jié)點進行區(qū)分,并降低了信任評估算法對節(jié)點的能量消耗�？紤]到無線傳感器網(wǎng)絡特殊的應用場景,節(jié)點數(shù)據(jù)來源信息的泄露會造成嚴重的安全問題,本文提出了一種結(jié)合背包體制的數(shù)據(jù)源隱私保護機制。方案以一定的網(wǎng)絡時延和加密解密運算為代價,去除了節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)時存在的時間相關性和數(shù)據(jù)相關性,能夠有效的防止攻擊節(jié)點對數(shù)據(jù)來源進行追蹤。通過仿真實驗,分析了本方案的安全性能和節(jié)點能耗性能。最后,本文探討了數(shù)據(jù)源隱私安全算法在無線傳感器操作系統(tǒng)Contiki中的實現(xiàn)機制。通過分析系統(tǒng)編程接口和函數(shù)接口,實現(xiàn)了系統(tǒng)的算法處理進程,成功將基于背包機制隱私保護方案在Contiki中實現(xiàn)。然后進行了交叉編譯和硬件移植,并通過硬件節(jié)點提供的串口輸出結(jié)果分析了節(jié)點的通信情況和安全算法運行情況。
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【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP212.9;TN915.08

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本文編號：2478497