基于地理位置的WSN安全路由協(xié)議的研究.pdf

1、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

2、礎(chǔ)上，設(shè)計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，本文提出一種二項分布安全信任機(jī)

3、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

4、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