无线传感器网络泛洪时间同步协议安全算法.pdf

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1、2014年第33卷第l期传感器与微~(TransducerandMicrosystemTechnologies)137无线传感器网络泛洪时间同步协议安全算法杨朔，李长庚(中南大学物理与电子学院，湖南长沙410083)摘要：针对无线传感器网络泛洪时间同步协议(FTSP)可能遭受到基于发送时间标攻击的问题，提出一种安全算法，在VISP中添加异常漂移率检测器和恶意节点ID号过滤器，同时为进一步提高FTSP的同步精度，减小FTSP受到恶意攻击后对时间同步的影响，改进泛洪时间同步协议中计算时钟漂移率的公式，对其进行加权处理。仿真结果表明：该安全算法能够有效地防御基于发

2、送时间标的恶意攻击，减小了计算开销和恶意攻击对算法的影响，鲁棒性增强，同时提高了同步精度，达到了稳定准确的同步效果。关键词：无线传感器网络；时间同步；精度；安全；鲁棒性中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)01--0137--04Securityalgorithm0ffloodingtimesynchr0nizati0n·I●●lJlDrotocolinwirelessSensornetworKSYANGShuo，LIChang—geng(SchoolofPhysicsandElectronic，CentralSouth

3、University，Changsha410083，China)Abstract：Aimingatproblemthatthefloodingtimesynchronizationprotocol(FTSP)islikelyundertheattackofsendingtime，proposeasecurityalgorithmwhichisdesignedandimplementedbyaddingabnormaldriftratedetectorandmaliciousnodeIDnumberfilter，atthesametime，tofurtheri

4、mprovesynchronizationprecisionofFISP．byweightingtoreduceeffectoftimesynchronizationofFTSPaftermaliciousattacksandimproveformulaoftimeclockdriftratecomputationinfloodingtimesynchronizationprotoco1．Theresultsofsimulationindicatethatthesecurityalgorithmefectivelydefendsagainstthehosti

5、leattacksofsendingtime，reducescostofcalculationandtheinfluencecausedbymaliciousattacks，andenhancestherobustness．Thesecurityalgorithminthispaperachievesthegoalofimprovingthesynchronizationaccuracyandstabilityoffloodingtimeinwirelesssensornetwork．Keywords：wirelesssensornetworks；times

6、ynchronization；precision；security；robustness0引言极易变化，同步协议必须支持网络动态变化的功能，随着无时间同步是无线传感器网络诸多应用的基础，目前广线传感器网络的发展，网络的应用大多是多跳通信，因此，泛用于传统网络的同步技术主要有GPS和NTP，但因二同步协议还必须满足多跳网络的要求。泛洪时间同步协议者无法适用于动态拓扑、能量有限、精度要求高、无网络基(floodingtimesynchronizationprotocol，FTsP)，综合考虑础设施且只能使用轻量协议的无线传感器网络，学者们先了时间同步的精度、能量

7、、动态拓扑、可扩展性和鲁棒性、稳后提出了无线传感器网络的参考广播同步(reference—定性等多方面的要求，是最有效的时问同步协议。broadcastsynchronization，RBS)协议J，其时间同步的精度然而，FTSP极易受到来自网络内部的恶意攻击，这些相对偏低，多跳阶段，RBS一次同步涉及3方节点，频繁的攻击所造成的影响已不仅仅局限于同步精度了，它们完全再同步增加了通信和能量开销。传感器网络时间同步协议可以使待同步的节点时钟同步到错误的时间上去，从而导(timing—syncprotocolforsensornetworks，TPSN)，具有较

8、致全网同步失败。因此，本文将基于FTSP提出一种安全