本文關鍵詞：基于布隆過濾器的分簇式復制節(jié)點檢測協(xié)議

  更多相關文章： 無線傳感網絡 復制節(jié)點 檢測率 存儲代價 網絡壽命

【摘要】：由于部署區(qū)域的開放性、節(jié)點資源的受限性等特性,使得無線傳感網絡經常面臨著巨大的安全隱患。在網絡中,攻擊者常�？梢员容^容易俘獲某個傳感器節(jié)點,通過對該節(jié)點的分析,可以破解一些機密信息,從而復制出大量與俘獲節(jié)點具有相同ID的復制節(jié)點。然后,攻擊者把復制節(jié)點安放到網絡中,利用它們,秘密發(fā)動各種各樣的攻擊,從而造成網絡部分或全部癱瘓。因此,有效的檢測出復制節(jié)點并對復制節(jié)點進行隔離就顯得尤為重要。本文針對傳統(tǒng)復制節(jié)點檢測方案中存在的缺陷,提出了兩種有效的復制節(jié)點檢測協(xié)議。1.基于布隆過濾器的分簇式復制節(jié)點檢測協(xié)議,即BFCP(A Bloom-FilterBased Clustering Protocol)。該協(xié)議分為三個階段:簇的建立階段、局部檢測階段、全局檢測階段。局部檢測時,簇頭使用布隆過濾器來存儲簇內節(jié)點信息,緩解了簇頭節(jié)點的存儲開銷。全局檢測時,由簇頭來收集信息并進行復制節(jié)點的判定與隔離,丟棄了傳統(tǒng)基站的使用,均衡了網絡消耗,克服了基站的單點失效問題。2.基于秘鑰協(xié)商的移動復制節(jié)點檢測協(xié)議,即KA-BFCP(A Key Agreement of Bloom-Filter-Based Clustering Protocol)。雖然BFCP協(xié)議節(jié)省了簇頭節(jié)點的存儲開銷,均衡了網絡能量的消耗,但是只要沒有檢測出復制節(jié)點,簇頭節(jié)點將不斷的和鄰居簇頭進行通信,收集網絡中的信息,因此這樣勢必會給簇頭節(jié)點帶來很大的存儲開銷和通信開銷。為了緩解上述問題,本文提出了KA-BFCP復制節(jié)點檢測協(xié)議,該協(xié)議通過禁止相鄰簇頭進行信息融合的方法,節(jié)省了簇頭節(jié)點的存儲開銷,延長了網絡壽命;通過引入若干能量較大的移動節(jié)點來收集全網中簇頭節(jié)點信息的方法,提高了復制節(jié)點檢測率。仿真實驗表明,相比于傳統(tǒng)的復制節(jié)點檢測協(xié)議,本文提出的BFCP協(xié)議和KA-BFCP協(xié)議提高了復制節(jié)點的檢測率上、延長了網絡的生命周期。
【關鍵詞】：無線傳感網絡 復制節(jié)點 檢測率 存儲代價 網絡壽命
【學位授予單位】：江西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內外研究現狀8-10
• 1.3 本文的研究內容10-11
• 1.4 論文結構11-12
• 第2章 無線傳感網絡中的復制節(jié)點檢測12-18
• 2.1 無線傳感網絡的安全12-14
• 2.1.1 無線傳感網絡12
• 2.1.2 無線傳感網絡安全的目標12-13
• 2.1.3 無線傳感網絡安全協(xié)議設計要求13-14
• 2.1.4 無線傳感網絡安全的研究重點14
• 2.2 復制節(jié)點檢測協(xié)議14-17
• 2.2.1 復制節(jié)點檢測協(xié)議的要求15
• 2.2.2 常見的復制節(jié)點檢測15-17
• 2.3 本章小結17-18
• 第3章 基于布隆過濾器的分簇式復制檢測協(xié)議18-30
• 3.1 布隆過濾器18-19
• 3.2 網絡模型19
• 3.3 攻擊者模型19
• 3.4 BFCP算法思想19-26
• 3.4.1 協(xié)議思想19-20
• 3.4.2 BFCP復制節(jié)點檢測協(xié)議20-26
• 3.5 BFCP協(xié)議分析26-27
• 3.5.1 檢測率分析26
• 3.5.2 開銷分析26-27
• 3.6 仿真實驗27-29
• 3.6.1 檢測率27-28
• 3.6.2 能耗28-29
• 3.7 本章小結29-30
• 第4章 基于秘鑰協(xié)商的移動復制節(jié)點檢測協(xié)議30-38
• 4.1 系統(tǒng)模型30-31
• 4.1.1 網絡模型30
• 4.1.2 攻擊者模型30
• 4.1.3 Random Direction模型30-31
• 4.2 KA-BFCP復制節(jié)點檢測協(xié)議31-34
• 4.3 KA-BFCP協(xié)議分析34-35
• 4.3.1 漏檢34
• 4.3.2 虛警34-35
• 4.3.3 檢測開銷的均衡35
• 4.3.4 存儲開銷和通信開銷35
• 4.4 仿真實驗35-37
• 4.4.1 檢測率35-36
• 4.4.2 能耗36-37
• 4.5 本章小結37-38
• 第5章 總結與展望38-40
• 5.1 總結38
• 5.2 展望38-40
• 參考文獻40-44
• 致謝44-45
• 攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文45

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本文編號：617982