本文關(guān)鍵詞：一種可及時(shí)確定受攻擊的傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)聚合方案

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【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)、車船管理、安全監(jiān)控及林火探測(cè)等領(lǐng)域。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)受到攻擊導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸受到干擾,及時(shí)確定受攻擊的傳感器節(jié)點(diǎn)并采取相應(yīng)措施以保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性尤為重要。在大型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)聚合技術(shù)極大地降低了通信開(kāi)銷和能量消耗。聚合框架需要解決由于受攻擊節(jié)點(diǎn)所導(dǎo)致的錯(cuò)誤聚合值的問(wèn)題,此類攻擊可能致使基站接收到無(wú)用的聚合結(jié)果,本文提出一種可抵抗因惡意節(jié)點(diǎn)引起的此類攻擊的方法。特別地,改進(jìn)的數(shù)據(jù)聚合算法能保證在此類攻擊下基站仍可計(jì)算出正確的聚合值。本文方案首先使用狀態(tài)公鑰加密和對(duì)稱公鑰加密結(jié)合偽隨機(jī)函數(shù)和消息認(rèn)證碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次加密;其次,在簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證,將假數(shù)據(jù)過(guò)濾后,進(jìn)行第一層解密,并將假數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)編號(hào)發(fā)送給基站;最后在基站進(jìn)行認(rèn)證,進(jìn)行第二層解密,恢復(fù)明文數(shù)據(jù)。該方案的提出解決了由于受攻擊節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致的錯(cuò)誤聚合值問(wèn)題,而且還實(shí)現(xiàn)了及時(shí)過(guò)濾假數(shù)據(jù)并確認(rèn)受攻擊的傳感器節(jié)點(diǎn)。并對(duì)論文進(jìn)行了深度理論分析,理論分析表明,本文提出的基于安全的單向函數(shù)、消息認(rèn)證碼和橢圓曲線上的離散對(duì)數(shù)難問(wèn)題的方案是安全的,同時(shí)本文方案大大降低了網(wǎng)絡(luò)的通信成本和計(jì)算成本;最后對(duì)論文所提方案進(jìn)行了仿真模擬實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了本文方案可以及時(shí)過(guò)濾假數(shù)據(jù)得到最終正確聚合值并且可以準(zhǔn)確定位受攻擊節(jié)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)聚合 消息認(rèn)證碼 偽隨機(jī)函數(shù) 同態(tài)加密
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN915.08
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 本論文主要工作9-10
• 1.4 論文章節(jié)安排10
• 1.5 本章小結(jié)10-11
• 2 相關(guān)知識(shí)11-24
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述11-18
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)聚合相關(guān)知識(shí)18-19
• 2.3 密碼學(xué)相關(guān)知識(shí)19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 可及時(shí)確定受攻擊的傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)聚合方案24-39
• 3.1 無(wú)線傳感器系統(tǒng)架構(gòu)24-25
• 3.2 系統(tǒng)初始化25-26
• 3.3 轉(zhuǎn)發(fā)階段26-27
• 3.4 數(shù)據(jù)聚合階段27-30
• 3.5 舉例說(shuō)明30-31
• 3.6 安全性分析31-33
• 3.7 性能分析33-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 4 實(shí)驗(yàn)與分析39-52
• 4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹39
• 4.2 相關(guān)時(shí)間測(cè)試39-43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案仿真模擬43-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 5 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文58-59
• 致謝59

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