本文關鍵詞：無線傳感器網絡蟲洞攻擊探測研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線傳感網絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)是計算機網絡方向的一個研究熱點。與有線網絡不同,無線傳感網絡的資源非常有限,并且網絡動態(tài)性較強。源于此,適用于有線網絡上的基于密碼學的安全技術不能直接移植于無線傳感網絡之上。在無線傳感網絡所面臨的這些安全問題中,最引人關注的一大安全問題被稱為蟲洞攻擊。在蟲洞攻擊中,敵手通過一條高速的鏈接通道將數據包轉發(fā)給距離很遠的節(jié)點,從而達到吸引大量網絡流量的目的。由于蟲洞敵手掌握了網絡里的大量流量,他就可以針對網絡實施大量其他的攻擊,如竊取信息、丟棄數據包、篡改數據包內容等。目前已知的蟲洞攻擊探測方案,諸如Time-bounding、物理位置定位、鄰接表收集等方法,存在精確時間同步、需要額外的定位算法或硬件、較大的額外通信開銷和不能檢測可以自適應調整攻擊策略的主動敵手等問題,因而不具有實用性。結合無線傳感器網絡的特點,我們提出了一個基于拓撲的、被動實時蟲洞攻擊探測方案,它的實現基于蟲洞攻擊的主要特征:大量吸引網絡流量和顯著縮短平均網絡路徑。該方案采用輕量級的安全拓撲收集算法實時獲取傳感器網絡的部分拓撲信息,即通過增加極少量額外通信和計算負荷獲取網絡拓撲部分信息,并實時監(jiān)測網絡的拓撲變化。在獲得網絡拓撲后,方案針對蟲洞攻擊的主要特征對網絡是否發(fā)生蟲洞攻擊進行實時分析和判斷,當確定網絡中發(fā)生了蟲洞攻擊之后,進而對定位出蟲洞節(jié)點。由于蟲洞敵手可能隱藏自己的位置,所以方案的定位目標是最終定位到蟲洞節(jié)點本身或其合法鄰居�？傊�,我們的方案只需要網絡中的路由信息就能探測到主動敵手,并不需要任何額外的硬件或者較強的假設。在實驗中,我們在25*25的方形網格內隨機部署100~500個節(jié)點數量范圍內的不同規(guī)模的無線傳感網絡,從方案的有效性和方案的實時性對方案進行了綜合評估。實驗結果和分析證明我們的方案是一個輕量級的、低漏報率的、可擴展的、實時蟲洞探測方案。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 蟲洞攻擊 被動檢測
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN915.08
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9-12
• 1.2 國內外研究現狀12-15
• 1.3 研究內容和目標15-16
• 1.4 方案創(chuàng)新點16-18
• 1.5 論文組織18-19
• 第二章 傳感器網絡相關知識概述19-27
• 2.1 無線傳感器網絡介紹19-21
• 2.2 傳感器網絡應用場景21-23
• 2.2.1 軍事上的應用21-22
• 2.2.2 環(huán)境監(jiān)測上的應用22
• 2.2.3 后勤服務上的應用22-23
• 2.2.4 以人為中心的應用23
• 2.3 傳感器網絡相關研究問題概述23-26
• 2.3.1 節(jié)點工程相關問題23-24
• 2.3.2 節(jié)點覆蓋問題24
• 2.3.3 節(jié)點定位問題24-25
• 2.3.4 網絡路由問題25
• 2.3.5 網絡時鐘同步問題25
• 2.3.6 WSN相關安全問題25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 蟲洞攻擊探測方案27-57
• 3.1 蟲洞攻擊描述27-28
• 3.2 敵手模型和分類28-30
• 3.3 系統(tǒng)模型和方案設計目標30-34
• 3.3.1 系統(tǒng)模型31-32
• 3.3.2 方案設計目標32-34
• 3.4 方案架構概述34-35
• 3.5 方案詳細介紹35-48
• 3.5.1 安全拓撲收集算法35-43
• 3.5.2 蟲洞攻擊探測和定位算法43-48
• 3.6 方案分析48-56
• 3.6.1 有效性分析48-51
• 3.6.2 安全性分析51-54
• 3.6.3 目標分析54-56
• 3.7 本章小結56-57
• 第四章 實驗評價57-85
• 4.1 實驗設計57-59
• 4.1.1 實驗平臺57
• 4.1.2 節(jié)點部署57-58
• 4.1.3 蟲洞攻擊方案58-59
• 4.2 評價標準59-60
• 4.2.1 方案有效性評價59-60
• 4.2.2 方案實時性評價60
• 4.3 實驗流程介紹60
• 4.4 實驗結果及分析60-83
• 4.4.1 網絡狀態(tài)信息介紹60-64
• 4.4.2 蟲洞攻擊方案結果詳解64-79
• 4.4.3 結果分析和比對79-83
• 4.5 結論83-84
• 4.6 本章小結84-85
• 第五章 總結與展望85-87
• 5.1 總結85-86
• 5.2 不足與展望86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻88-94
• 攻讀碩士學位期間取得的成果94-95

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