无线传感器网络安全路由机制研究

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1、摘要捅斐出于传感器技术，低能耗电子和射频技术的进步，低能耗、廉价的无线传感器得以大规模应用，相应的无线传感器网络应运而生。无线传感器网络(WSN)是由大量具有通信与计算能力的微小传感器节点密集布设在无人值守的监控区域而构成的，能够根据环境自主完成指定任务的“智能”自治测控网络系统。无线传感器网络的随机布设、自组织、环境适应等特点使其在军事、环境、医疗、家庭和其它商业应用领域有广阔的应用自订景和很高的应用价值。本文主要研究无线传感器网络路由协议中的安全问题。在现有的WSN路由协议中，很多仅考虑节能因素而没考虑安全因素，而那些专门为安全而设计的路由协议则一般丌销较大算法复杂。为解决这个问题

2、，本文提出了一种安全节能的分簇路由协议SEEC，它综合了安全高效的SEER路由仂、议以及一种基于剩余能量的非均匀分簇路由协议LEACH—Q两者的优点：节点仅仅需要完成数据传感等简单功能，而由基站完全控制簇的管理和路由选择，这不仅节约了节点能量，而且防止了恶意节点的攻击；另外，对节点的非均匀分簇，更进一步节约了能量。分析和仿真实验结果表明：该方案不仅能够提供很好的安全性，而且有效的延长了网络生存时间。关键词：无线传感器网络；路由协议；安全；非均匀分簇；节能；SEER；LEACH．QAbstractABSTRACTRecentadVancesinsensorteclulology，low—

3、powerelectronics，andlow—powcrradiof}equencydesignhaVeendbledthedeVelopmentofinexpensiveandlow-powerwirelesssensorsthatcanbeconnectedviaawirelessneCwork．Wirelesssensornetwork(WSN)isaninteIJigentautonomousmeasureandcontrolsystemthatcancompletegiVenmissions，、Vhichmadeupbybestrewingmanysmallnodestha

4、thavecommunicationandcalculateabilitytonon—personwatchareas．Itsrandombes仃ewing，selforganizing，enVirormlentadaptingmakeitwidelyusedinmilitary，enVironment，medicaIcare，homeandothercommercialareas．ReseafchingsecurityissuesintheroutingprotocolofWSNisthemainpanoftmswork．Intheexistingwirelesssensornetw

5、orkrouCingprotocols，someofthemonlyconcemene娼ycost，noCtal(ingsecurityissuesintoaccount；甜ldthecostofsec“tyroutingprotocoIsistoomuch．InordertosolvetheprobIem，weintroduceanewroutjngprotocolSEEC：SecureandEne玛y-E伍cientC1usteredRoutiI冯protoc01．SEEChasbothstrongpoirltofSEERanduneVenclustefingrouLingprot

6、oc01．InSEECthebaSestationdoestheroutediscoVe叫andmaintenaJlceandclustermanagementaS、VelIaSrouteselectionandthenodeonlytakescha唱esensing．Thismethodnotonlycandefendattacksbutalsoene玛yemcjent。Inadditjon，wedivideallthesensingnodesintoclusters，andChenitcansaVemoreenergy．Ana】ysisandsimuIationresultssho

7、wthatthisnewroutingprotoc01notonlycandefenseusualanacksinwirelesssensorneCw01．kw!ellbutalsocallprolongthenelworklifetimee衢ciently．Keywords：wirelesssensornetwork，routingprotocol，securjty’keychain；SEER；LEACH·QIV中国科学技术大学学位论文原创性