【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式形成的網(wǎng)絡(luò),具有廣泛的應(yīng)用前景。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般部署在環(huán)境惡劣、無人值守的地方,且其本身的脆弱性,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)易受到攻擊、干擾等,因此需要研究WSN安全性問題,以提高網(wǎng)絡(luò)健壯性、魯棒性。而安全路由技術(shù)是WSN安全性問題關(guān)鍵技術(shù)之一。目前已經(jīng)提出了很多WSN路由協(xié)議,大多數(shù)協(xié)議在設(shè)計(jì)之初主要是以節(jié)省能量為前提,對安全問題考慮的較少。鑒于此,本文在現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于正六邊形網(wǎng)格部署的安全引導(dǎo)模型及安全信任機(jī)制的路由協(xié)議ST-GEAR(Security Trust Geographical and Energy Aware Routing),所取得成果如下:首先,通過分析常見路由協(xié)議易受到的攻擊方式以及相應(yīng)的防御方法,選擇信任機(jī)制進(jìn)行深入研究。針對目前信任機(jī)制中信任值計(jì)算復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)能量消耗過大等問題,在基于Beta分布的信譽(yù)模型的基礎(chǔ)上,本文提出一種二項(xiàng)分布安全信任機(jī)制BDRM(Binomial Distribution Reputation Mechanism)。通過節(jié)點(diǎn)的能量和節(jié)點(diǎn)的通信行為來計(jì)算節(jié)點(diǎn)的信任值,并將節(jié)點(diǎn)的信任值作為識別惡意節(jié)點(diǎn)的依據(jù),來達(dá)到防御路由協(xié)議受到內(nèi)部攻擊的目的。其次,針對GEAR路由協(xié)議在安全防御方面存在的不足,為提高GEAR路由協(xié)議的安全性,本文設(shè)計(jì)一種安全路由協(xié)議ST-GEAR。該協(xié)議通過在路由中引入安全引導(dǎo)模型及安全信任機(jī)制BDRM,使其具有更好的防御攻擊能力。其中,安全引導(dǎo)模型能夠保證節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)男畔⒌耐暾?安全信任機(jī)制BDRM能夠通過信任值對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評價,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的惡意節(jié)點(diǎn)。同時,該協(xié)議在選路過程中綜合考慮節(jié)點(diǎn)的能量、距離和信任值,選擇綜合代價小的節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),將惡意節(jié)點(diǎn)排除在外,提高路由協(xié)議的安全性。最后,利用Matlab仿真工具對本文提出的安全路由協(xié)議ST-GEAR進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明,與GEAR、E-GEAR路由協(xié)議相比,ST-GEAR安全路由可以在一定程度上提高數(shù)據(jù)包的傳輸率,降低數(shù)據(jù)包的丟失率。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is a self-organized network formed by a large number of sensor nodes, which has a wide application prospect. Because wireless sensor networks are deployed in unattended and unattended places, and are vulnerable to attack and interference, it is necessary to study the security of WSN in order to improve the robustness and robustness of the network. Security routing technology is one of the key technologies of WSN security problem. At present, many WSN routing protocols have been proposed, most of which are mainly based on energy saving at the beginning of design. In view of this, based on the existing routing protocols in wireless sensor networks, A routing protocol ST-GEAR (Security Trust Geographical and Energy Aware Routing), based on hexagonal grid deployment security boot model and secure trust mechanism is designed. The results are as follows: first of all, Through the analysis of common routing protocols vulnerable to attacks and the corresponding defense methods, trust mechanism is selected for in-depth research. Aiming at the problems of complex calculation of trust value and excessive energy consumption of nodes in the current trust mechanism, this paper proposes a binomial distributed security trust mechanism, BDRM (Binomial Distribution Reputation Mechanism)., based on the reputation model based on Beta distribution. The trust value of the node is calculated by the energy of the node and the communication behavior of the node, and the trust value of the node is regarded as the basis of identifying the malicious node, so as to achieve the purpose of defending the routing protocol from the internal attack. Secondly, in order to improve the security of GEAR routing protocol, a secure routing protocol ST-GEAR. is designed to improve the security of GEAR routing protocol. The protocol has a better defense capability by introducing a secure boot model and a secure trust mechanism (BDRM,) into the routing. The security guidance model can ensure the integrity of the information transmitted between nodes, and the security trust mechanism BDRM can evaluate the nodes through the trust value to find the malicious nodes in the network. At the same time, the protocol considers the energy, distance and trust value of the node in the routing process, and selects the node with low synthesis cost as the next hop forwarding node to exclude the malicious node and improve the security of the routing protocol. Finally, Matlab simulation tool is used to simulate and analyze the proposed secure routing protocol ST-GEAR. The simulation results show that compared with the GEAR,E-GEAR routing protocol, the ST-GEAR secure routing can improve the transmission rate of data packets to a certain extent. Reduce the rate of packet loss.
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 畢冉;李建中;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用;2014年06期

2 劉勇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議分析[J];信息通信;2014年04期

3 曾梅梅;蔣華;王鑫;劉偉強(qiáng);;一種基于灰色馬爾可夫模型的信譽(yù)評測模型及其安全路由協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2013年12期

4 李挺;馮勇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由研究綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年12期

5 潘巨龍;高建橋;徐展翼;李文錦;李子印;;一種基于確定性理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信任機(jī)制nTRUST[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

6 柳杰;王曉明;;一個高效的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)匿名路由協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2011年09期

7 鄧小蕾;鄭立華;車艷雙;李民贊;;基于ZigBee和PDA的農(nóng)田信息無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2010年S2期

8 楊武;馬興國;王巍;苘大鵬;高光照;;基于信譽(yù)評測機(jī)制的WSN安全路由協(xié)議研究[J];高技術(shù)通訊;2010年12期

9 李玲;王新華;車長明;;基于信譽(yù)機(jī)制的傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2010年09期

10 楊黎斌;慕德俊;蔡曉妍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)入侵檢測研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2008年11期

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1 歐陽熹;基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 宋飛;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由機(jī)制的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

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1 郭亨藝;基于Blom矩陣的RFSN安全協(xié)議的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 邵俊平;基于分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

3 王燦;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH算法的研究與改進(jìn)[D];太原科技大學(xué);2014年

4 劉毅;基于橢圓曲線的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理方案的研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

5 丁娟;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)融合算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 張方嬌;WSN環(huán)境下的黑洞攻擊檢測方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2014年

7 張之則;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由攻擊檢測研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

8 馬江平;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

9 孫宇鷺;基于地理位置的WSN節(jié)能分簇路由技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2014年

10 韓龍;基于監(jiān)聽機(jī)制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全多路徑路由協(xié)議研究[D];東北大學(xué);2013年

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本文編號：2230680