基于无线传感器网络的SPIN路由协议改进方法.pdf

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1、，研2010年第29卷第3期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)9究与探讨(I基于无线传感器网络的SPIN路由协议改进方法邓长春(重庆城市管理职业学院电信系，重庆401331)摘要：重点讨论了SPIN协议，并提出了一种改进的SPIN协议——M—SPIN。该协议在SPIN基础上加入安全机制，以保证消息的完整性和正确性，主要采用的是消息认证码(MAC)，但用户也可根据需要选择数字签名等其他安全机制。并将广播改为多播，在ADV消息中加入目标节点列表。并对M—SPIN协

2、议在节点的能量消耗和网络安全性方面进行了分析，结果表明：M—SPIN协议不仅提高了安全性，还平衡了节点的能量消耗，延长了网络的生命周期。关键词：无线传感器网络；信息协商的传感器协议；网络安全；路由中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)03-0009-04MethodsofimprovingSPINroutingprotocolsbasedonwirelesssensornetworksDENGChang—chun(TelecomDepartment，ChongqingCityM

3、anagementProfessionalCoHege，Chongqing401331，China)Abstract：TheagreementfocusesontheSPINprotocolandM—SPINanimprovedSPINprotocol：onthebasisofSPIN，thesecuritymechanismsisaddedtotheprotocoltoensuretheintegrityandaccuracyofinformation．Themessageauthenticationcode(M

4、AC)ismainlyused，butusersmayalsoneedtoselectadigitalsignatureandothersecuritymechanisms．AndbroadcastjSchangedintomuhicast．AlistoftargetnodesareaddedintoADVmessage．M—SPINprotocolinnode’Senergyconsumptionandnetworkssecurityisanalyzed．ResultsshowthatM—SPINprotocol

5、notonlyVanimprovesecurity，butalsobalancethenodeenergyconsumption，extendthelifecycleofthenetworks．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；SPIN；networkssecurity；routing0引言制，并将广播改为多播，在ADV消息中加入目标节点列表，随着无线传感器网络的广泛应用，对其安全性的要并对M—SPIN协议在节点的能量消耗和安全性方面进行了求越来越高，足够的安全性是传感器网

6、络一些应用得以实分析，结果表明：M—SPIN协议不仅提高了安全性，而且，还现的重要前提。无线传感器网络工作在一个开放、合作和平衡了节点的能量消耗，延长了网络的生命周期。高度任意的环境中，具有节点间链接脆弱、拓扑结构动态变1无线传感器网络的SPIN协议SPIN协议是一组以数据为中心的自适应通信路由协化、身份认证缺乏、没有集中监控或管理点等特性。网络本议J。它是由麻省理工学院计算机科学实验室的Joanna身存在许多安全漏洞，引发了多种类型的攻击，这些攻击多Kulik等人于1999年在一个由N1Tr和DARPA共同资助的

7、集中在路由层，严重时可能导致整个网络瘫痪。因此，项目中提出的。SPIN协议通过使用节点间的协商制度和安全路由是无线传感器网络安全一个重要的研究方向，它资源自适应机制，解决了传统协议所存在的“内爆”、“重的研究对于军事等安全要求比较高的应用意义重大，直接叠”以及盲目使用资源问题。影响了无线传感器网络的可用性。在传感器网络大规模部署应用之前，安全路由问题必须解决⋯。SPIN的操作分为3个阶段，分别对应3种数据包类本文重点讨论了信息协商的传感器协议(sensorproto—型9：ADV，REQ和DATA。当一个节点收集到

8、新的数据colsforinformationvianegotiation，SPIN)，并提出了一种改时，就使用包含元数据的ADV数据包向邻居广播；当一个进的SPIN协议一M—SPIN。在SPIN基础上加入安全机邻居对数据感兴趣时，就会向源节点发送REQ数据包；然收稿日期：2009-08-09lO传感器与微系统第29卷后，源节点再发送包含所采集数据的DATA数