本文關(guān)鍵詞：在拜占庭攻擊下無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)檢測(cè)的研究

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【摘要】：無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)是由大量功率受限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,這些節(jié)點(diǎn)密集部署在空間中以監(jiān)測(cè)物理現(xiàn)象。當(dāng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)感知到有目標(biāo)進(jìn)入感興趣區(qū)域內(nèi)時(shí),所有的節(jié)點(diǎn)將自己的本地決策發(fā)送到融合中心,在融合中心處形成一個(gè)全局決策。由于傳感網(wǎng)絡(luò)具有部署方便且自組織快速的優(yōu)點(diǎn),它在目標(biāo)檢測(cè)方面有著廣泛地應(yīng)用。正是因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)日益凸顯出來(lái)的重要作用,急迫需要安全的目標(biāo)檢測(cè)以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)威脅。拜占庭攻擊是最常見(jiàn)的一種威脅,它是指經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)授權(quán)中的部分傳感節(jié)點(diǎn)被敵方捕獲,并在重新編程后背叛了原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)背叛了網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)總是向融合中心發(fā)送虛假的信息,使得融合中心不能輕易地做出正確的決策。本文研究了拜占庭攻擊下的目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題,并且考慮一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)包含可信和拜占庭傳感器。第一,本文站在拜占庭攻擊者的角度分析并研究了獨(dú)立攻擊策略和聯(lián)合攻擊策略。綜合這兩種攻擊策略的優(yōu)缺點(diǎn),本文提出了一種新的攻擊效果更好的拜占庭攻擊策略,并命名為鄰域攻擊策略。第二,致盲攻擊力度是指使得融合中心失去檢測(cè)目標(biāo)能力時(shí)的最小拜占庭攻擊力度,是攻擊策略攻擊效果的重要性能指標(biāo)。本文通過(guò)KL散度推導(dǎo)出這三種攻擊策略的拜占庭攻擊力度的閉環(huán)表達(dá)式并得到它們的最佳攻擊策略的條件。經(jīng)過(guò)證明發(fā)現(xiàn)鄰域攻擊策略的攻擊效果逼近聯(lián)合攻擊策略,并且總是優(yōu)于獨(dú)立攻擊策略,并通過(guò)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們的結(jié)論。將拜占庭識(shí)別出來(lái)是抑制拜占庭攻擊效果的有效手段之一。第三,本文從研究最簡(jiǎn)單的投票法出發(fā),為投票法找到合理的全局閾值,經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)新的投票法在沒(méi)有拜占庭攻擊時(shí)表現(xiàn)地非常好,然而在有拜占庭攻擊的情況下,新的投票法失去作用。在分析到投票決策融合準(zhǔn)則無(wú)法抑制拜占庭攻擊效果的缺點(diǎn)后,本文提出兩種差異度量,用來(lái)識(shí)別拜占庭傳感器。我們證明了拜占庭識(shí)別方法效果良好,并基于該拜占庭識(shí)別方法提出了新的決策融合準(zhǔn)則,該融合準(zhǔn)則可以在融合中心致盲前有效地檢測(cè)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：目標(biāo)檢測(cè) 鄰域拜占庭攻擊 KL散度 拜占庭識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概述11-13
• 1.1.1 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用11
• 1.1.2 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.3 傳感器節(jié)點(diǎn)12-13
• 1.1.4 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究熱點(diǎn)13
• 1.2 研究背景與意義13-16
• 1.2.1 研究意義13-14
• 1.2.2 研究背景14-16
• 1.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第二章 拜占庭攻擊下的系統(tǒng)模型18-32
• 2.1 符號(hào)說(shuō)明18
• 2.2 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)檢測(cè)基本理論18-20
• 2.2.1 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)檢測(cè)概述19
• 2.2.2 雙擇假設(shè)檢驗(yàn)理論19-20
• 2.3 拜占庭攻擊問(wèn)題20-24
• 2.3.1 拜占庭黑洞攻擊21-22
• 2.3.2 急速泛洪攻擊22
• 2.3.3 監(jiān)聽(tīng)22-23
• 2.3.4 拜占庭蟲(chóng)洞攻擊23
• 2.3.5 女巫攻擊23-24
• 2.4 基于信號(hào)感知的檢測(cè)模型24-27
• 2.5 鄰域拜占庭攻擊模型27-29
• 2.6 性能指標(biāo)29-31
• 2.6.1 拜占庭攻擊力度30
• 2.6.2 KL散度定義30-31
• 2.7 本章小結(jié)31-32
• 第三章 拜占庭攻擊策略32-52
• 3.1 符號(hào)說(shuō)明32
• 3.2 引言32-33
• 3.3 攻擊策略性能表征33-35
• 3.3.1 拜占庭攻擊力度34
• 3.3.2 能量消耗34-35
• 3.4 攻擊策略35-51
• 3.4.1 獨(dú)立攻擊策略35-41
• 3.4.2 聯(lián)合攻擊策略41-43
• 3.4.3 鄰域拜占庭攻擊策略43-48
• 3.4.4 性能仿真48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 拜占庭攻擊下的目標(biāo)檢測(cè)方法52-73
• 4.1 符號(hào)說(shuō)明52
• 4.2 概述52-55
• 4.2.1 目標(biāo)檢測(cè)概述52-53
• 4.2.2 數(shù)據(jù)融合概述53-54
• 4.2.3 決策融合概述54-55
• 4.3 常見(jiàn)的決策融合方法55-57
• 4.3.1 線(xiàn)性意見(jiàn)匯集55
• 4.3.2 對(duì)數(shù)意見(jiàn)匯集55
• 4.3.3 多數(shù)投票決策融合55-57
• 4.4 投票決策融合準(zhǔn)則57-59
• 4.4.1 投票決策融合準(zhǔn)則描述57-58
• 4.4.2 投票決策融合準(zhǔn)則性能仿真58-59
• 4.5 基于拜占庭識(shí)別的決策融合準(zhǔn)則59-72
• 4.5.1 拜占庭識(shí)別方法59-63
• 4.5.2 基于拜占庭識(shí)別的決策融合準(zhǔn)則設(shè)計(jì)63-64
• 4.5.3 性能分析仿真結(jié)果64-72
• 4.6 本章小節(jié)72-73
• 第五章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 論文總結(jié)73-74
• 5.2 前景與展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 在學(xué)期間取得與學(xué)位論文相關(guān)的研究成果81-82

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本文編號(hào)：1023267