無線傳感器網絡數據傳輸及安全技術研究.pdf

1、因其在軍事和民用上的廣泛應用，無線傳感器網絡成為研究的熱點問題。傳感器網絡直接監(jiān)測物理世界，將改變人與自然的交互方式，使邏輯上的信息世界與真實的物理世界緊密結合。由于節(jié)點資源嚴格受限，網絡容易受到各種攻擊，傳感器網絡數據傳輸及其安全技術面臨巨大挑戰(zhàn)。本文研究從節(jié)點部署到網絡業(yè)務提供過程中涉及到的傳感器網絡數據傳輸及其安全技術，內容包括：傳感器網絡拓撲控制、數據協(xié)作傳輸和壓縮方式、廣播認證協(xié)議、時間同步數據過濾算法、訪問控制技術、接入In

2、ternet方式、業(yè)務提供方式。主要研究成果有： 1.研究傳感器網絡拓撲控制方式，解決簇節(jié)點分布不均勻問題。首先研究基于柵格的傳感器節(jié)點部署方式和節(jié)點功率控制方式，保證節(jié)點部署均勻，平衡網絡連通度和能量消耗；在此基礎上，對LEACH算法進行改進，提出GCVD拓撲控制方法。 2.研究傳感器網絡簇內協(xié)作數據壓縮傳輸方式，減少網絡總能量消耗，平衡節(jié)點能量消耗。利用簇內存在大量冗余數據和無線傳輸的廣播特性，提出基于剩余能量的協(xié)作

3、廣播數據壓縮策略。 3.研究傳感器網絡廣播認證協(xié)議，提出更適合具體應用場景的多基站傳感器網絡廣播認證協(xié)議MMuTESIA。為了抵抗DoS、DoM、認證延遲和虛假消息攻擊，對MMuTESLA協(xié)議進行擴展，提出RDS-uTESLA、RDM-uTESLA、RAD-uTESLA和RFM-uTESLA協(xié)議。和uTESLA一樣，MMuTESLA對時間同步要求較高，分析FTSP，設計基于線性回歸的傳感器網絡時間同步數據過濾算法。 4.

4、研究傳感器網絡業(yè)務提供的訪問控制方式，提出基于單向hash鏈的傳感器網絡訪問控制方式。引入Merkle哈希樹，對此訪問控制方式進行擴展，增加其可擴展性，并減少節(jié)點存儲開銷。為了抵抗用戶捕獲攻擊，提出用戶訪問能力撤銷方式。 5.研究傳感器網絡接入Internet技術，解決傳感器網絡向Internet用戶提供服務的問題。首先提出傳感器網絡接入Internet體系結構，設計WSN-Internet網關，并實現傳感器網絡和Interne