无线传感网中基于博弈理论的入侵检测研究

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1、分类号TP393密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目无线传感网中基于博弈理论的入侵检测研究英文题目IntrusiondetectionBasedonGameTheoryinWirelessSensorNetwork硕士研究生指导教师学科专业刘雅菲刘宴兵教授计算机技术论文提交日期2013年4月26号论文答辩日期2013年5月26号论文评阅人答辩委员会主席2013年5月26日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究成果。据我所知，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，也不包含为获得重庞自＆电太堂或其他教

2、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谢意。学位论文作者签名：妄1＼州至菲签字日期：功f弓年5n)6日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽鱼E电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆查＆电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：蚤l拖菲签字日期：功B年5月26日导师签名：签字日期：ml-*年生／月

3、日重庆邮电大学硕士论文摘要物联网作为一种前沿技术，对其的研究与日俱增。无线传感网作为物联网的重要触角，可以为物联网的广泛应用提供技术上的支持，对无线传感网的研究已经受到各界学者的广泛关注。由于无线传感网部署环境的特殊性，节点易被捕获，对网络造成破坏，这就使得无线传感网面临着严峻的安全问题。如何检测到被捕获的恶意节点并做出合理的响应，对无线传感网实施保护，这就是入侵检测需要解决的问题。无线传感网不同于传统的网络，在入侵检测方面有自身独特的要求。基于博弈论思想的入侵检测研究，可以很好的建立攻防双方的检测模型，计算出纳什均衡解，确保网络的稳定可靠。在此基础上，考虑到真实的攻击场景不可能全部

4、属于一次攻击，给出一种面向多次博弈的入侵检测研究模型。本文采用重复博弈的思想探讨多次攻击的情况，将随机反应最优均衡理论运用到模型的分析中，证明该均衡比纳什均衡更加实用于重复博弈的入侵检测研究。在该模型下，给出一种重复博弈算法，该算法基于一种针对恶意节点处理的惩罚机制，惩罚机制的思想主要通过降低恶意节点后续攻击的效用，以实现对恶意节点的威慑。将重复博弈理论中的贴现值用来分析节点对将来利益的重视程度，分析入侵检测系统能够检测出攻击节点的检测率与攻击节点攻击概率的关系。通过对各个参数及算法的分析，有效验证本文的模型更加适合多次博弈的入侵检测研究。本文给出的重复博弈模型综合考虑无线传感网自身

5、的特点以及节点和入侵检测系统的多种选择策略，利用博弈论工具验证随机反应最优均衡的解。最后通过仿真实验对本文给出的算法及参数进行验证，结果表明，随机反应最优均衡解相比与纳什均衡更加适合对重复博弈的入侵检测研究；选取合理的贴现值及入侵检测率能够有效提高数据包的转发，能够有效降低攻击节点的攻击概率，能够提高网络的整体性能。关键词：无线传感网，入侵检测，重复博弈，随机反应最优均衡重庆邮电大学硕士论文AbstractInternetofThings(InternetofThings，loT)asacutting—edgetechnology，theresearchonwhichhasincre

6、asedalot．Wirelesssensornetwork(WirelessSensorNetworks，WSN)astheimportantantennaeofloT，canbewidelyusedfortheInternetofThingstoprovidetechnicalsupport．Researchonwirelesssensornetworkhasreceivedwideattentionfromscholarsfromallwalksoflife．Becausethewirelessmicrosensornetworknodesaredeployedinspecia

7、lareas，thenetworknodesareeasytocapture，causingdamagetothenetwork，whichmakesthewirelesssensornetworkisfacedwithserioussecurityproblems．Howtodetectmaliciousnodescapturedandmakeareasonableresponsetotheimplementationofthewirelesssenso