基于无线传感器网络入侵检测的研究

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1、学校代码10406分类号TP212.9密级学号090081102011盲审编号295题目基于无线传感器网络的入侵检测研究作者吴亚琴学科、专业检测技术与自动化装置指导教师邱天申请学位日期2012年5月学校代码：10406分类号：TP212.9学号：090081102011南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）基于无线传感器网络的入侵检测研究硕士研究生：吴亚琴导师：邱天申请学位级别：硕士学科、专业：检测技术与自动化装置所在单位：信息工程学院答辩日期：2012年5月授予学位单位：南昌航空大学TheResear

2、chofIntrusionDetectioninWirelessSensorNetworksADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnDetectionTechnologyandAutomaticEquipmentbyWuYaqinUndertheSupervisionofProf.QiuTianSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaMay,2012摘要传

3、感器技术的日益成熟使具有低成本、低功耗、多功能的微型传感器的大量生产成为了可能，传感器的信息获取技术从过去单一化逐渐向集成化、微型化和网络化的方向发展，无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSNs)由此孕育而生。它是由大量部署在指定区域内的微型传感器节点，通过无线电通信形成的一个面向任务的自组织网络系统。目前，无线传感器网络已被应用于诸多领域，其中，入侵检测就是一个重要的应用领域。基于WSNs的入侵检测已经发展成为安全网络体系中的一个关键性技术。由于无线传感器网络中的传感器节点

4、体积小、分布密度高、自身具有感知、存储、计算、传输数据的能力，这使得基于WSNs的入侵检测可以在网络覆盖区域内对目标进行实时的入侵检测，并通过无线通信的方式将采集获得的信息传输到网络管理者处。本文对基于WSNs的入侵检测进行了研究。本文研究了传感器网络分布对入侵检测的影响。在基于WSNs的入侵检测研究中，传感器抛洒应服从何种分布能够使入侵检测更具有高效性是一个值得探讨的问题。本文对比研究了两种不同的分布，即高斯分布和均匀分布，对入侵检测性能的影响。通过研究了不同网络参数(传感器节点个数和传感器节点的感知

5、半径)与入侵检测中重要的性能指标——入侵检测距离之间的关系，分析了两种分布对入侵检测的有效性。研究结果表明，随着传感器节点个数的增多、传感器节点感知半径的增大，入侵距离会变短。且在传感器节点个数较少或传感器节点感知半径较小时，服从高斯分布的无线传感器网络呈现较短的入侵距离，表明其具有较好的检测效果，而在传感器节点个数较多或传感器节点感知半径较大时，则服从均匀分布的无线传感器网络较高斯分布的网络具有更好的检测效果。此外，本文考虑了服从高斯分布的无线传感器网络在用标准偏差度量的离散程度不同时，对入侵距离的影

6、响。研究发现，在一定的离散程度参数下，入侵距离将达到一个最优的峰值。其次，在监测区域确定的环境下，本文研究了无线传感器网络中选用何种网格部署模型对监测区域范围内的网络覆盖具有最佳的部署效率。当传感器节点采用精确投放的方式被部署在指定位置时，研究了以二维全等正三角形、正四边形和正六边形网格模型部署的无线传感器网络中，传感器节点个数及传感器节点感知半径对无重复无漏洞网络覆盖的影响。研究结果表明：全等正三角形网格模型在网络覆盖方面是部署效率最优的网格模型。关键词：无线传感器网络，入侵检测，入侵距离，网络覆盖I

7、AbstractThegradualmaturenessofthesensortechnologymakesitpossibletoproducethelow-cost,lowpowerconsumption,multi-functionalmicro-sensorsinalargescale.Informationacquirementfromsensorshaschangedfromtheunitaryinthepasttointegration,miniaturizationandnetworki

8、ng.Thewirelesssensornetworks(WirelessSensorNetworks,WSNs)thereforeemerges.AWSNisatask-orientedandself-organizingnetworksystem,consistingofalargenumberofmicrosensornodesdeployedinthedesignatedareasbyradiocommunication.Curre