無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其自身的局限性,使得它容易遭受各種安全威脅。大部分研究工作只針對特定類型的攻擊,且很多工作在提升無線傳感器節(jié)點(diǎn)路由效率方面存在缺陷,這樣就會導(dǎo)致提出方案的應(yīng)用場景非常局限。除此之外,多數(shù)研究工作沒有對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行設(shè)計(jì)這對提升無線傳感器節(jié)點(diǎn)路由效率也有一定影響。為了保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各種條件下安全高效的路由,本文改進(jìn)QLearning策略提出了一種相對安全高效的路由方案。首先,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行研究,優(yōu)化各層之間的關(guān)系并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包格式。其次,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中受到攻擊后引起的各種結(jié)果特征進(jìn)行分析,這些攻擊結(jié)果特征分別是丟棄數(shù)據(jù)包、更改數(shù)據(jù)包以及干擾路由,無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過看門狗機(jī)制獲取這些特征。同時,為了最大化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能效,本文還綜合考慮無線傳感器節(jié)點(diǎn)能效因素,比如無線傳感器節(jié)點(diǎn)剩余能量、距離基站節(jié)點(diǎn)的距離等。最后,通過改進(jìn)的基于Q-Learning路由算法對無線傳感器節(jié)點(diǎn)的信任值進(jìn)行更新同時做路由選擇操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)本文提出的方法提供了一種更加安全的路由策略并且能夠有效處理多種類型的攻擊;2)本文提出的方法是輕量可靠的,相比其它現(xiàn)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

第2章無線傳感器網(wǎng)中協(xié)議棧的設(shè)計(jì)量tempRePackets1與tempSePackets1之后，每個時間步內(nèi)的數(shù)據(jù)包的投遞率為PDRstep，同樣使用標(biāo)量函數(shù)recordScalar()記錄數(shù)據(jù)值。最后進(jìn)行仿真計(jì)算時，統(tǒng)計(jì)整體系統(tǒng)數(shù)據(jù)包投遞率，整體系統(tǒng)的投遞率可以表示為PDRsum，并在仿真結(jié)束時使用標(biāo)量函數(shù)recordScalar()記錄最后的狀態(tài)值。表2-11記錄每個時間步的信息1:recordScalar()2:Energyave=EnergsumNodesum3:PDRstep=tempRePackets1tempSePackets14:PDRsum=this→ReceivePacketNumberthis→sendPacketNumber2.2數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)本研究設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送三種類型的數(shù)據(jù)，分別是數(shù)據(jù)癥Ack確認(rèn)幀以及狀態(tài)鄭其中數(shù)據(jù)幀用來傳送感知數(shù)據(jù)，Ack幀用來確認(rèn)消息是否已經(jīng)收到，而狀態(tài)幀用來傳遞傳感節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息的。下面內(nèi)容為本文對這三種類型的消息功能的研究進(jìn)展的說明。2.2.1Ack幀的設(shè)計(jì)圖2-230%設(shè)置目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Id圖2-330%Ack幀的屬性當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)收到另一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的狀態(tài)幀或者數(shù)據(jù)幀時，它就會通過getTargetId()函數(shù)記錄下來發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份tid，如圖2-2所示。如果傳感節(jié)點(diǎn)成功接收消息信息，就把將要發(fā)送的Ack幀放入等待發(fā)送的消息隊(duì)列19

第2章無線傳感器網(wǎng)中協(xié)議棧的設(shè)計(jì)量tempRePackets1與tempSePackets1之后，每個時間步內(nèi)的數(shù)據(jù)包的投遞率為PDRstep，同樣使用標(biāo)量函數(shù)recordScalar()記錄數(shù)據(jù)值。最后進(jìn)行仿真計(jì)算時，統(tǒng)計(jì)整體系統(tǒng)數(shù)據(jù)包投遞率，整體系統(tǒng)的投遞率可以表示為PDRsum，并在仿真結(jié)束時使用標(biāo)量函數(shù)recordScalar()記錄最后的狀態(tài)值。表2-11記錄每個時間步的信息1:recordScalar()2:Energyave=EnergsumNodesum3:PDRstep=tempRePackets1tempSePackets14:PDRsum=this→ReceivePacketNumberthis→sendPacketNumber2.2數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)本研究設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送三種類型的數(shù)據(jù)，分別是數(shù)據(jù)癥Ack確認(rèn)幀以及狀態(tài)鄭其中數(shù)據(jù)幀用來傳送感知數(shù)據(jù)，Ack幀用來確認(rèn)消息是否已經(jīng)收到，而狀態(tài)幀用來傳遞傳感節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息的。下面內(nèi)容為本文對這三種類型的消息功能的研究進(jìn)展的說明。2.2.1Ack幀的設(shè)計(jì)圖2-230%設(shè)置目標(biāo)節(jié)點(diǎn)Id圖2-330%Ack幀的屬性當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)收到另一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的狀態(tài)幀或者數(shù)據(jù)幀時，它就會通過getTargetId()函數(shù)記錄下來發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份tid，如圖2-2所示。如果傳感節(jié)點(diǎn)成功接收消息信息，就把將要發(fā)送的Ack幀放入等待發(fā)送的消息隊(duì)列19

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于可信度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由算法[J]. 王潮,賈翔宇,林強(qiáng).  通信學(xué)報. 2008(11)
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)綜述[J]. 裴慶祺,沈玉龍,馬建峰.  通信學(xué)報. 2007(08)



本文編號：3401949