无线传感器网络安全定位算法研究

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1、硕士学位论文题目:无线传感器网络安全定位算法研究研究生毛文敏专业通信与信息系统指导教师张品副教授完成日期2016年03月杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论义，是本人在巧师的指导下，独立进行研充工作所取得的成果。除。文中已经注明引用的内容外，本论文不含化何其他个人或集体己经发在或撰写过的作品或成果对本文的＾研巧做出重要贡献的个人和集体Ｉ均己在文中八明确方式标明。处一，本人承担切巧关贵巧中淸学位论文与资料若有不实之。论文作者签名；曰期；年月巧曰Ｗ已＾学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技

2、大学关于保留和使用学位论文的规定：，即研究生化校攻读学位期间论克Ｘ作的知识产权单位属杭州电子科技大学，。本人保化毕业廣校巧发巧论文或使用论乂工巧成巧时署名串位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件．化许査拥和借阅论文学校可公布论：义的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保帘论义化解密后遵守此规定）论文作巧签么：：曰期年多月巧曰＊指哥巧师签名曰期：年月９日９［＾／｜多＾杭州电子科技大学硕士学位论文无线传感器网络安全定位算法研究研究生：毛文敏指导教师：张品副教授2016年03月DissertationSubmi

3、ttedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchofSecureLocalizationAlgorithmforWirelessSensorNetworksCandidate:MaoWenMinSupervisor:Prof.ZhangPinMarch，2016杭州电子科技大学硕士学位论文摘要无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSNs)是目前多学科高度交叉研究的热点领域，如信号处理、信息理论、现代通信网络、统计估计和推断及人工智能等。在无线传感器网络众多的应用中，定位是一项基础技术。

4、但由于常应用于复杂、敌对的环境中，无线传感器网络易受到攻击，从而使其定位过程遭到干扰和破坏。本文以无线传感器网络定位算法的安全隐患为研究背景，结合无线传感器网络的结构特点，提出了两种安全定位算法，确保了无线传感器网络定位的安全性。本文的主要工作和创新点如下：1、概述了无线传感器网络相关的理论知识，包括无线传感器网络的结构、特点和关键技术；详细介绍了无线传感器网络的定位算法和存在的安全隐患；分析了当前无线传感器网络易遭受的典型攻击及其对定位过程的影响；阐述了无线传感器网络定位的安全要求；重点讨论了当前安全定位算法的基本原理，并对其进行了归纳、总结和对比。2、为验证信标节点的安全性

5、，提出了一种基于迭代投票的安全定位算法。在该算法中，利用距离信息交换代替位置信息交换，降低了信标节点的位置信息泄露的可能性。该算法以三个信标节点为参考节点，计算出其它信标节点的位置。根据计算出的定位误差，对信标节点进行迭代投票。未知节点根据投票结果，选取得票最高的三个信标节点，进行位置估算，从而提高未知节点的定位精度。3、在对虫洞攻击进行分析的基础上，阐述了一种隐蔽性虫洞攻击。为抵御隐蔽性虫洞攻击，提出了一种针对虫洞攻击的安全定位算法。在该算法中，利用监测节点记录监测区域内检测数据包的发送、接受情况。若两个不相邻的监测区域内，存在具有相同源节点、目的节点的数据包，则认为两个节点

6、间存在着隐蔽性虫洞攻击。该安全定位算法可以有效地检测隐蔽性虫洞攻击，提高DV-hop算法的定位精度。4、对提出的两种安全定位算法，设计了不同的实验进行仿真。实验结果表明，当恶意节点比例较大时，基于迭代投票的安全定位算法能保证定位的精度。针对虫洞攻击的安全定位算法能有效地抵抗包括隐蔽性虫洞攻击在内的各种虫洞攻击，确保DV-hop算法具有很小的定位误差。关键词：无线传感器网络，安全定位，迭代投票，隐蔽性虫洞攻击，DV-hopI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWirelesssensornetworks(WSNs)isamulti-disciplinaryresearch

7、area,involvedinseveralfieldssushassignalprocessing,informationtheory,statisticalestimationandinference,andartificialintelligenceetc.LocalizationisafundamentaltechnologyintheapplicationofWSNs.Duetothecomplexandhostileenvironment,WSNsisvulnerabletoat