基于信任管理机制的wsns簇头选举策略

《基于信任管理机制的wsns簇头选举策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于信任管理机制的WSNs簇头选举策略CLUSTERHEADELECTIONSTRATEGYINWSNSBASEDONTRUSTMANAGEMENTMECHANISM王宁哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TP393学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于信任管理机制的WSNs簇头选举策略硕士研究生：王宁导师：刘扬副教授申请学位：工程硕士学科：计算机技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP393U.D.C

2、:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCLUSTERHEADELECTIONSTRATEGYINWSNSBASEDONTRUSTMANAGEMENTMECHANISMCandidate：WangNingSupervisor：A.P.LiuYangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnolog

3、yDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来，随着物联网的不断发展，无线传感器网络（WSNs）已逐步应用至军事、商用等多个领域，且常被部署于无人监管的开放式环境中，网络安全性难以得到保障。路由协议是WSNs稳定运行的基础，其中分簇WSNs因其易管理、可扩展性强等特点得到了广泛的研究和应用，簇头作为分簇WSNs网络通信和安全的瓶颈，其选举策略成为当前研究中的重点。因此如何设计出适合分簇W

4、SNs的安全机制，并加强簇头选举的合理性是当前十分重要的研究方向。为了提高分簇WSNs的安全性，本文提出了一种集中式的信任管理机制，该机制制定出一系列具有针对性的节点恶意行为检测方案对节点行为进行检测，并将检测结果作为节点信任参数用于节点信任值的评估计算，通过使用信任值对节点可信度进行评估，继而进行多种安全决策以提升网络安全性。集中式的信任管理策略采用由基站对所有节点的信任值进行计算、存储、管理和决策的方式，这种方式可以实现信任值的全局性，避免节点在系统中存在不同信任值而引起的安全策略上的冲突问题，同时可以减少信息重复计算产生的能量浪费，实

5、现网络对节点信任更加直接有效的管理和应用。本文主要将信任值的评估结果作为簇头选举时的参考依据，确保簇头的安全性。为了解决传统簇头选举策略存在的问题，加强网络安全性，节省能量并平衡网络负载，本文提出了一种基于信任管理机制的集中式簇头选举策略，首先利用K-Means聚类分簇实现簇结构的均匀划分，平衡网络负载；然后在每个簇内，利用信任管理机制得到的节点信任值进行簇头初选，避免低信任值节点当选簇头，从而加强网络安全性；最后综合考虑节点能量、密度和距离多个因素进行簇头的二次选取，以节省网络能耗并延长网络生命周期，最终保证簇头选举的安全性和合理性。在上

6、述研究的基础上，本文实现了安全分簇路由协议的原型系统，实验结果发现，本文提出的簇头选举方法在提升网络安全性的同时将能耗控制在了合理范围内，证明了本文提出的簇头选举策略的有效性。关键词：分簇无线传感器网络；簇头选举；安全；信任；能耗-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,withthecontinuousdevelopmentoftheInternetofthings(IoT),theapplicationofwirelesssensornetworks(WSNs)hasbeengradullyexte

7、ndingtomilitaryfields,commercialfieldsandotherfields.Atthesametime,thesecuritythreatsandattacksoftheWSNsareincreasing.InWSNs,theroutingprotocolisthebasisofnetworkstableoperation,amongwhichtheclusterroutingprotocolhasbeenwidelystudiedandappliedbecauseofitseasytomanage,stron

8、gexpansibilityandsoon.ClusterheadisthebottleneckofWSNsnetworkcommunicationandsecurity,soi