本文關鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡 路由算法 安全 簽名認證　出處：《西安科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡是由感知周圍環(huán)境的各種傳感器節(jié)點組成的,是一種多跳自組織的無線通信網(wǎng)絡。作為當今社會熱點技術之一,已被廣泛應用于軍事、環(huán)境監(jiān)測和保護、綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)測、智能家居、智能交通、遠程醫(yī)療等領域。傳感器節(jié)點采用自供電方式,硬件存儲和計算等能力有限,同時網(wǎng)絡拓撲處于動態(tài)變化中,為此設計高效的路由算法是研究的重要方向。無線傳感器網(wǎng)絡暴露在外,傳輸信道容易受到竊聽和攻擊,信息的安全傳輸問題有待更好的解決。本文主要內(nèi)容概括為:1.針對WSN節(jié)點能量資源有限問題和如何實現(xiàn)能量的高效利用的難點,設計了一種均勻分簇的層次安全路由算法。算法首先采用正六邊形網(wǎng)格的分簇方式對區(qū)域進行均勻劃分,并設計了合理的簇頭選舉和維護機制以及數(shù)據(jù)融合策略;為建立高效優(yōu)化的路由鏈路傳輸數(shù)據(jù),又設計了層次路由策略以及自動查找路由策略;最后采用預編碼技術保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。仿真表明,所提算法與GRID算法相比,可有效節(jié)約節(jié)點能量、均衡負載、適應大規(guī)模網(wǎng)絡、延長生命周期。2.設計的路由算法采用網(wǎng)絡編碼中的預編碼技術,針對網(wǎng)絡編碼數(shù)據(jù)傳輸機制所存在的代間污染攻擊和網(wǎng)絡開銷大的缺陷,提出一種抵抗代內(nèi)/間攻擊的同態(tài)簽名認證方案。方案利用代標識符來設計簽名和驗證算法,無需更換系統(tǒng)公密鑰。理論分析了同態(tài)簽名方案的安全性,并在通信開銷和計算開銷兩個方面分析方案的性能。結果表明方案可有效檢測和抵抗代內(nèi)/間攻擊,可實現(xiàn)多代信源信息獨立認證,具有通信、計算開銷小,效率高,安全性能好的優(yōu)勢。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is composed of sensor nodes that perceive the surrounding environment. It is a multi-hop self-organizing wireless communication network. As one of the hot technologies in the society, wireless sensor network has been widely used in military, environmental monitoring and protection. Green agriculture, industrial monitoring, smart home, intelligent transportation, telemedicine and other fields. Sensor nodes are self-powered, hardware storage and computing capabilities are limited, while the network topology is in dynamic change. Therefore, it is an important research direction to design efficient routing algorithms. Wireless sensor networks are exposed and transmission channels are vulnerable to eavesdropping and attacks. The problem of secure transmission of information needs to be solved better. The main content of this paper is summarized as: 1. Aiming at the problem of limited energy resources of WSN nodes and the difficulties of how to realize the efficient utilization of energy, A hierarchical secure routing algorithm for uniform clustering is designed. Firstly, the hexagonal mesh is used to divide the region evenly, and a reasonable cluster head election and maintenance mechanism as well as data fusion strategy are designed. In order to establish efficient and optimized routing link transmission data, hierarchical routing strategy and automatic lookup routing strategy are designed. Finally, precoding technology is used to ensure the secure transmission of data. Simulation results show that the proposed algorithm is compared with GRID algorithm. It can save node energy, balance load, adapt to large scale network, prolong life cycle. 2. The designed routing algorithm adopts precoding technology in network coding. Aiming at the defects of the network coded data transmission mechanism, such as intergenerational pollution attack and high network overhead, a homomorphic signature authentication scheme is proposed to resist intra-generation / inter-generation attacks. The scheme uses the proxy identifier to design signature and verification algorithms. The security of homomorphic signature scheme is analyzed theoretically, and the performance of the scheme is analyzed in terms of communication overhead and computational overhead. The results show that the scheme can effectively detect and resist intra-and inter-generational attacks. It can realize the independent authentication of multi-generation source information, which has the advantages of communication, low computing cost, high efficiency and good security performance.
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：1500616