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无线传感器网络伪装模型研究
作 者: 董倩兰
导 师: 何聚厚
学 校: 陕西师范大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 伪装节点 有限状态机
分类号: TP212.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 14次
引 用: 1次
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内容摘要
论文研究以国家自然基金资助项目“网络伪装协同安全模型研究”(编号:60503008)为背景。近年来,无线传感器网络(WSN)以其成本低、自组织、隐蔽性强和抗毁性强等优点,被广泛的应用于各个领域。然而,随着WSN应用功能不断被拓展,尤其是MWSN的出现,WSN被用于非法探测获取信息的事件时有发生。由于非法WSN节点通常被散落在偏远地区或者战场等特殊环境中,其探测行为不易被察觉且很难防御,如何确保某一地域的信息不被散落的WSN节点窃取,已成为WSN研究领域的又一重要研究课题。本文所提出的无线传感器网络伪装模型,是利用WSN完全开放的特点和资源有限、防篡改性差等不足,通过引入网络伪装技术来设置WSN伪装节点,并使伪装节点参与非法WSN网络通信活动,从而在主动防御非法WSN探测、加速非法WSN能耗的同时,保护本地信息不被窃取。此外,通过对非法WSN的网络行为及其敏感信息的分析,有助于节点伪装的进一步优化和探知非法WSN探测意图。本文主要进行了以下几个方面的工作:(1)无线传感器网络伪装模型设计。该模型主要由数据预处理模块、路由协议自适应模块、信息伪装模块和数据存储模块四部分组成。数据预处理模块主要实现对接收的数据报的信息记录及划分;路由协议自适应模型主要用于确定非法WSN的路由协议;信息伪装模块实现对数据报中敏感信息的篡改以及数据报重定向;数据存储模块主要用于存储以上三个模块的有效信息。(2)无线传感器网络伪装模型工作机制。本文提出的模型采用实时状态轮循的工作机制参与非法WSN网络通信活动,伪装节点通过周期性的休眠、探测、工作来实现其伪装目的。其中工作阶段又包含网络拓扑、参与路由、转发数据三个过程。该机制通过改进的有限状态机(FSM)来形式化描述并编程实现。(3)无线传感器网络伪装模型的实现。本文选择路由协议分别为AODV和GPSR的非法WSN实施该模型,并通过在NS2平台上的仿真实验,从网络生命周期、网络能耗速率、节点生命周期等方面来验证该模型的有效性。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 第1章 绪论 8-14 1.1 论文的研究背景及意义 8-10 1.2 国内外研究现状 10-12 1.2.1 密码及密钥管理技术 10-11 1.2.2 安全路由 11 1.2.3 入侵检测 11-12 1.3 本文主要研究内容 12-13 1.4 论文结构 13 1.5 本章小结 13-14 第2章 网络伪装技术 14-18 2.1 伪装技术 14-15 2.1.1 伪装技术 14 2.1.2 伪装技术的应用 14-15 2.2 网络伪装 15-16 2.2.1 主动伪装 15 2.2.2 被动伪装 15-16 2.3 网络伪装在WSN中的应用 16 2.4 本章小结 16-18 第3章 实验平台及路由协议 18-28 3.1 NS2 18-21 3.1.1 NS2简介 18 3.1.2 NS2层次结构 18-19 3.1.3 NS2功能模块 19-20 3.1.4 NS2仿真流程 20-21 3.2 AODV 21-24 3.2.1 路由发现 22-23 3.2.2 路由维护 23-24 3.3 GPSR 24-27 3.3.1 信标发送机制 24-25 3.3.2 贪婪模式 25 3.3.3 周边转发模式 25-27 3.4 本章小结 27-28 第4章 无线传感器网络伪装模型设计及实现机制 28-42 4.1 伪装模型设计概述 28-29 4.2 前提假设 29-30 4.3 数据预处理模块 30-32 4.4 路由协议自适应模块 32-34 4.4.1 WSN路由协议 32-33 4.4.2 路由协议自适应 33-34 4.5 信息伪装模块 34-35 4.5.1 信息伪装 35 4.5.2 重定向数据报 35 4.6 数据存储模块 35-36 4.7 伪装模型实现机制 36-41 4.7.1 有限状态机FSM 36-37 4.7.2 伪装模型实现机制 37-41 4.8 本章小结 41-42 第5章 仿真实验及结果分析 42-52 5.1 AODV仿真实验及结果 42-46 5.1.1 伪装代理实现 42 5.1.2 参数设置 42-43 5.1.3 实验结果及分析 43-46 5.2 GPSR仿真实验及结果 46-50 5.2.1 GPSR协议实现 46-47 5.2.2 参数设置 47-48 5.2.3 实验结果及其分析 48-50 5.3 结果分析及性能评估 50 5.4 本章小结 50-52 第6章 总结与展望 52-54 6.1 工作总结 52 6.2 后续工作展望 52-54 参考文献 54-58 致谢 58-60 攻读硕士学位期间研究成果 60
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器(变换器)、传感器 > 传感器的应用
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