在拜占庭攻击下无线传感网络中目标检测的研究

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2、－．：：：；：．：覇養講－－＊■；ｒ，；－－；心：—，：’二：０、、三．Ｉ？＇＇Ｉｌ＇１Ｉ１相Ｉ、－Ｉ１１．－－＇，。．巧独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加＾＾标法和致谢的地方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获得电子科技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己在

3、论文中作了明确的说明并表示谢意。－：作者签名：日期：＾＾年＾月日＿．论文使用授权＾技大学有关保留、使用学位论文本学位论文作者完全了解电子科定，留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，的规有权保许论文被查电的全阅和借阅。本人授权子科技大学可化将学位论文允０，可部或部分Ｗ采巧影印、缩印或扫描内容编入有关数据库进行检索■Ｉ等复制手段保存。、汇编学位论文）（保密的学位论文在解密后应遵守此规定艰＂导师齡：琴侣＾海作者签；Ａ名：年（曰曰期＞（月／２

4、叫分类号密级注1UDC学位论文在拜占庭攻击下无线传感网络中目标检测的研究（题名和副题名）曹赞（作者姓名）指导教师罗俊海副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016年4月3日论文答辩日期2016年4月27日学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。STUDYOFDISTRIBUTEDDETECTIONINWIRELESSSENSORNETWORKSUNDERBYZANTINEATTACKS

5、AMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:ZanCaoSupervisor:AssociateProf.JunhaiLuoSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要无线传感网络是由大量功率受限的传感器节点组成，这些节点密集部署在空间中以监测物理现象。当传感网络中的传感器节点感知到有目标

6、进入感兴趣区域内时，所有的节点将自己的本地决策发送到融合中心，在融合中心处形成一个全局决策。由于传感网络具有部署方便且自组织快速的优点，它在目标检测方面有着广泛地应用。正是因为无线传感网络日益凸显出来的重要作用，急迫需要安全的目标检测以应对复杂的网络威胁。拜占庭攻击是最常见的一种威胁，它是指经过网络授权中的部分传感节点被敌方捕获，并在重新编程后背叛了原来的网络。已经背叛了网络的传感节点总是向融合中心发送虚假的信息，使得融合中心不能轻易地做出正确的决策。本文研究了拜占庭攻击下的目标检测问题，并且考虑一个无线传感

7、网络中同时包含可信和拜占庭传感器。第一，本文站在拜占庭攻击者的角度分析并研究了独立攻击策略和联合攻击策略。综合这两种攻击策略的优缺点，本文提出了一种新的攻击效果更好的拜占庭攻击策略，并命名为邻域攻击策略。第二，致盲攻击力度是指使得融合中心失去检测目标能力时的最小拜占庭攻击力度，是攻击策略攻击效果的重要性能指标。本文通过KL散度推导出这三种攻击策略的拜占庭攻击力度的闭环表达式并得到它们的最佳攻击策略的条件。经过证明发现邻域攻击策略的攻击效果逼近联合攻击策略，并且总是优于独立攻击策略，并通过数值仿真实验验证我们的

8、结论。将拜占庭识别出来是抑制拜占庭攻击效果的有效手段之一。第三，本文从研究最简单的投票法出发，为投票法找到合理的全局阈值，经过分析发现新的投票法在没有拜占庭攻击时表现地非常好，然而在有拜占庭攻击的情况下，新的投票法失去作用。在分析到投票决策融合准则无法抑制拜占庭攻击效果的缺点后，本文提出两种差异度量，用来识别拜占庭传感器。我们证明了拜占庭识别方法效果良好，并基于该拜占庭识别方法提出了新的决策融合准则