无线传感器网络入侵容忍技术的研究

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1、硕士学位论文万方数据无线传感器网络入侵容忍技术的研究专业名称：值皇皇逼焦王垂研究生姓名：隆磊导师姓名：黄态．万方数据RESEARCHOF玳TRUSIONTOLERANTTECHNIQUEINWIRELESSSENSORNETWORKSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYChenLeiSupervisedbyAssociateProfessorHuangJieSchoolofIn

2、formationScienceandEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：锰磊日期：逊笙。篁：』￡东南大

3、学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：醢兹导师签名：青蕊日期：j>硼峪。r．够万方数据摘要无线传感器网络是当前在国际上备受关注的前沿热点研究领域之一。目前，随着研究的不断深入，无线传感器网络被广泛

4、的应用于各个领域中，如：军事侦察，智能家居，空间探索，环境科学，医疗监测等方面。然而，由于无线传感器网络自身的特点，使得传统的安全机制无法直接运用到传感器网络中。因此，如何为无线传感器网络提供安全机制是个亟需解决的问题。本文分析了几种典型的无线传感器网络的入侵容忍路由协议，然而这些协议存在一个共同的特点是无法认证节点的身份，因此，本文提出了一种基于零知识证明的节点身份认证方案。利用该方案，设计了一种基于零知识证明的入侵容忍路由协议IRZKA。IRZKA协议可以有效的抵抗泛洪攻击，窃听攻击，篡改攻击，

5、女巫攻击等，而且当网络中某个节点被捕获时，仅仅影响其邻居节点的安全性。接着，针对簇形网络中簇内节点发送虚假信息的攻击，本文设计了一种离群数据检测机制TSODV。簇内节点对其邻居节点采集的数据进行判断，然后将判断结果发送给簇头，簇头根据投票机制判断簇内的可疑节点。仿真结果表明，与TSLOF相比，TSODV在运算速度和检测精度方面的性能优于TSLOF，但网络能量消耗高于TSLOF。针对簇形传感器网络，TSODV可以有效的检测出簇内发送虚假信息的成员节点。最后，本文实现了物联网感知层安全仿真平台的部分模块

6、，包括了电池建模模块、节点属性建模模块、参数设置模块、节点布撒模块以及节点可视化模块，并以tictoc协议为例对仿真软件进行系统测试。关键词：无线传感器网络；零知识证明；入侵容忍：离群数据检测：万方数据AbstractTheresearchonwirelesssensornetworksisoneofforefronthotspotresearchesintheworld．Thewirelesssensornetworksarenowwidelyappliedtovariousfields，such

7、asmilitarysurveillance，intelligenthousehold，spaceexploration，environmentalscience，medicalmonitoringandSOon．However,duetothecharacteristicsofthewirelesssensornetworksthemselves，thetraditionalsecuritymechanismscannotbedirectlyusedtothenetworks．Therefore，

8、howtoensurethenetworksecurityisaproblemneedingtobesolved．Inthisthesis，firstofall，weanalyzeseveraltypicalintrusiontolerantroutingprotocolsforthewirelesssensornetworks．Duetothenod．eauthenticationproblemintheseprotocols，weproposeanodeident