无线传感器网络在协同攻击环境中的安全定位研究.pdf

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1、38传感器与微系统(TransducerandMierosystemTechnologies)2014年第33卷第7期无线传感器网络在协同攻击环境中的安全定位研究罗臻，刘宏立，徐琨(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：在恶意危险的环境中，一些锚节点可能会被攻击者所俘获，然后向网络中发送错误的信息，目的在于阻碍其他节点的准确定位。介绍了无线传感器网络中存在的攻击类型，建立了协同攻击的数学模型，并提出一种能够抵御协同攻击的安全定位算法。仿真结果表明：在受到30％恶意锚节点协同攻击时，即使在攻击强度

2、较大的情况下，该算法依然能对节点进行准确的定位，且平均定位误差不超过2m。关键词：无线传感器网络；安全定位；协同攻击中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)07-0038-04ResearchonsecurelocalizationofwirelesssensornetworksincoordinatedattackenvironmentLUOZhen，LIUHong—li，XUKun(CollegeofElectricalandInformationEngineering

3、，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Inmaliciousenvironment，SOniCanchornodesmaybeoccupiedbyattackers，andthensentincorrectintbt‘mationsoverthenetwork，intendingtopreventprecisepositioningoftheothernodes．Variousofattacktypesexistinginwirelesssensornetw

4、orks(WSNs)iSintrodueed，mathematiealmodelofCOOrdinatedattackiSestablished，andaseeuFelocalizationalgorithmtodefendagainstcoordinatedattackisproposed．Simulationresultsshowthatthealgorithmisstillabletoaecuratelylocatethenodeeveninthecaseofalargerattackstrengthinc

5、oordinatedattackenvironmentby30％maliciousnodes．andtheaveragelocalizationerrorisnotmorethan213．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；securelocalization；CO0rdinatedattack0引言击大致可以分为两类：1)单个或多个恶意锚节点独立地对随着信息技术的快速发展，无线传感器网络越来越多网络进行攻击，发送互不相关的数据给定位节点，恶意锚节地被用于军事和民用领域，一

6、个典型的应用是监测感兴趣点之间没有相互协作，称之为非协同攻击；2)多个恶意锚区域中的对象或估计对象的位置。近几年来，研究者们提节点串通起来对网络进行攻击，不仅影响定位准确度，而I1出了很多种关于无线传感器网络的定位算法。。，这些算可以诱导节点定位到攻击者任意指定的位置，称之为协同法大多都没有考虑恶意节点或攻击音的影响。当无线传感攻击。本文主要考虑协同攻击对网络产生的影响，提出了器网络部署在恶意危险的环境中时，很可能存在攻击者不一种能够抵御协同攻击的安全定位算法，该算法通过矢量断地尝试对网络发起各式各样的攻击，从而

7、影响节点的正关系分辨出正常锚节点和恶意锚节点，并把恶意锚节点从常定位，因此，安全定位是非常重要的。网络中剔除，从而f肖除掉恶意锚节点对定位结果造成的影最近已经有研究人员提出了几种用于无线传感器网络响，同时采用分布式计算，由定位节点自行计算自己的位的安全定位算法。文献[8]中提出了一种最小中位数置。减少了节点的能耗，从而增加整个网络的生存时问。二乘(1eastmedianofsquares，LMS)估计法，通过最小化误1无线传感器网络安全定位分析与建模差平方的中位数来估算位置，具有较强的抗攻击能力。文无线传感器网络

8、的定位算法包括两大类：一类是无需献[10]中提出了一种基于投票的定位算法，通过将网络区测量节点间距离，称之为Range—free的定位算法；另一类是域量化成一个网格并采取投票选举的方式来容忍攻击。需要测量节点间距离，然后使用三边测量法或三角测量法对于基于距离的定位算法，无线传感器网络面临的攻来计算节点位置，称之为Range—based的定位算法收稿日期：20144)14)