学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于可信度的无线传感器网络安全路由的研究

作　者: 吴波
导　师: 李腊元
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 安全路由协议 可信度 GEAR 网络仿真
分类号: TN915.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 253次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端,从而真正实现普适计算的理念。如何在节点间实现通信安全是无线传感器网络研究的核心问题之一。本文主要研究无线传感器网络地理信息安全路由协议,并针对无线传感器网络能量受限的特点,围绕可信路由协议进行了一些研究工作。论文的主要研究工作和创新性可体现在以下几个方面:1)研究分析了无线传感器网络路由协议,常见攻击手段与安全对策,重点讨论了两种典型的路由协议:GEAR(Geographic and Energy Aware Routing)协议,GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing),深入研究分析了上述两种路由协议的特点。并针对不同的网络模型和不同的场景进行仿真实验,选取了分组投递率、网络生存时间和端到端平均时延作为性能参数,在仿真平台NS2下进行了仿真实验。仿真结果表明,GEAR路由协议在综合性能参数上表现更好。2)针对无线传感器网络能量受限的特点,本文设计和实现了一种基于可信度的GEAR改进协议,即TD GEAR(Trust Degree of GEAR)协议。TD GEAR协议根据节点可信度不同,选路时综合考虑可信度高的节点作为路由节点,尽量避免可信度低的节点,并根据节点的能量状态对节点进行分类,从而可延长网络的生存时间并且增强安全性。3)通过对安全路由协议的研究分析,文中采用了一种新的基于位置的二元多项式随机密钥发布方案,并在TD GEAR协议中采用了该密钥管理机制进行路由安全维护。4)通过对仿真工具NS2和GEAR协议源代码的研究分析,对TD GEAR协议进行了代码的实现,针对不同的网络模型和不同的网络场景进行仿真实验,并选取了可信度、分组投递率、延迟、丢包率和路由开销等作为性能参数,在仿真平台NS2下对GEAR和TD GEAR进行了仿真实验。实验结果表明,TD GEAR协议较之GEAR协议有更加良好的安全性能。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-20
  1.1 课题来源及研究意义  11-12
  1.2 无线传感器网络概述  12-17
    1.2.1 无线传感器网络体系结构  12-14
    1.2.2 无线传感器网络协议栈  14-15
    1.2.3 无线传感器网络的特点  15-16
    1.2.4 无线传感器网络的关键技术  16-17
  1.3 无线传感器网络安全路由协议研究现状  17-18
  1.4 论文研究的主要内容和创新  18-19
  1.5 论文结构  19-20
第2章 无线传感器网络路由协议及其安全性研究分析  20-35
  2.1 无线传感器网络安全问题概述  20-24
    2.1.1 无线传感器网络的安全目标  20-21
    2.1.2 无线传感器网络路由常见攻击手段  21-22
    2.1.3 无线传感器网络路由安全对策  22-24
  2.2 无线传感器网络密钥管理  24-29
    2.2.1 Master-Key-Based密钥管理方案  24-25
    2.2.2 Distributed-Key-Based密钥管理方案  25-26
    2.2.3 Random Pair-wise密钥管理方案  26-27
    2.2.4 Location-Based密钥管理方案  27-29
  2.3 无线传感器网络路由协议的分析  29-34
    2.3.1 常见无线传感器网络路由协议分类  29-30
    2.3.2 典型路由协议安全性分析  30-32
    2.3.3 无线传感器网络安全路由协议  32-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章 两种典型地理位置路由协议的NS仿真研究  35-48
  3.1 无线传感器网络典型地理信息路由协议分析  35-39
    3.1.1 基于地理位置路由协议GPSR的基本原理  35-36
    3.1.2 基于地理位置路由协议GEAR的基本原理  36-39
  3.2 仿真工具NS2  39-42
    3.2.1 NS2简介  39-40
    3.2.2 NS2层次结构  40
    3.2.3 NS2工作原理与仿真流程  40-42
  3.3 仿真实验及比较分析  42-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章 一种基于可信度TD_GEAR安全路由协议设计与实现  48-72
  4.1 GEAR路由安全性分析  48-49
  4.2 TD_GEAR的设计目标及主要思想  49-50
  4.3 TD_GEAR安全引导模型设计  50-52
  4.4 TD_GEAR可信度框架模型设计  52-67
    4.4.1 可信度传递方式  53-54
    4.4.2 可信模型体系结构  54-55
    4.4.3 可信安全度量  55-57
    4.4.4 路由节点信任度的量化  57-67
  4.5 TD_GEAR安全路由设计方案  67-71
    4.5.1 相邻节点交换位置能量和可信度信息  67-68
    4.5.2 选择综合开销小且可信度高的节点进行转发  68-70
    4.5.3 查询消息传到目标区域  70-71
    4.5.4 查询消息在目标区域内传播  71
  4.6 本章小结  71-72
第5章 TD_GEAR路由协议的仿真实验及结果分析  72-82
  5.1 TD_GEAR性能分析  72-73
    5.1.1 安全性能分析  72-73
    5.1.2 安全路由开销分析  73
  5.2 仿真参数及网络参数  73-75
    5.2.1 网络性能评估参数  74
    5.2.2 网络参数  74-75
  5.3 仿真结果分析  75-81
    5.3.1 安全性测试  76-77
    5.3.2 规模性测试  77-79
    5.3.3 负荷测试  79-81
  5.4 本章小结  81-82
第6章 总结与展望  82-84
  6.1 总结  82-83
  6.2 展望  83-84
参考文献  84-89
致谢  89-90
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研项目情况  90

相似论文

  1. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  2. 基于BP神经网络的水稻干燥智能控制研究,S226.6
  3. 一种对等网络流媒体直播算法的设计与仿真实现,TN919.8
  4. 流控制传送协议拥塞控制机制的研究,TN915.04
  5. 网络编码技术及其应用研究,TN915.01
  6. 下一代无线网络仿真技术与模块设计,TN915.02
  7. 磁电式振动速度传感器低频特性补偿的研究,TP212
  8. 基于不确定型层次分析法的矿山边坡稳定性评价研究,TD854.6
  9. 钻井复杂情况与事故诊断专家系统研究,TE24
  10. 无线传感器网络地理位置路由协议研究,TN915.04
  11. 无线传感器网络安全路由协议的研究,TN918.82
  12. 基于网络连接特征的DDoS检测系统的研究与实现,TP393.08
  13. 基于半实物仿真的网络防御有效性研究,TP393.08
  14. KYLIN操作系统中灵活角色管理的研究与实现,TP393.08
  15. 一种基于QoS与用户推荐的Web服务信誉度评价模型,TP393.09
  16. 面向系统集成领域的多Agent协作机制的研究,TP311.52
  17. OPNET在无线网络仿真中的应用研究,TP391.9
  18. WiMax组网及计算机仿真的研究,TN929.5
  19. 基于OPNET的无线Mesh网络路由协议的研究与仿真,TN929.5
  20. 基于NS2的AdHoc网络路由仿真研究,TN929.5
  21. 水泥生产过程DCS仿真培训系统的研究,TQ174.6

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 网络安全
© 2012 www.xueweilunwen.com