一种基于多维度信任的WSN安全数据融合方法

针对无线传感器内部恶意节点可能产生的攻击行为进行分析,提出了基于无核心节点的信任评估机制,邻居节点间互相进行行为监控,利用一种基于多维度信任的计算模型得到了对方的信任值,再根据由D-S证据理论的合成法则,对直接信任与间接信任进行合成.实验结果表明,提出的方法能够有效对恶意节点的重放攻击、数据包数量异常、伪造数据等攻击行为进行限制,降低其节点信任值,提高无线传感网络的安全性和可靠性.     

基于多目标优化的无线传感网无干扰分簇算法

为减少无线传感网的网络能耗并延长网络寿命,提出了一种基于多目标优化的无线传感网无干扰分簇算法(interference-free clustering algorithm,IFCA)。该算法在保证簇间无通信干扰的前提下,将网络能耗和网络覆盖作为优化目标,使用遗传算法和非支配排序优化分簇方案。通过仿真实验分析了节点数量、监测点数量、节点通信半径和节点覆盖半径对本文算法划分网络分簇的结果及无干扰分簇后网络覆盖的影响。仿真结果表明,本文算法适合于具有大量节点的大型无线传感网,在这种网络中,本文算法会智能设置传感器节点的角色,即成员节点、簇头节点和孤立节点,从而达到了对监测点的最优覆盖,实现了网络节能。     

基于改进贝叶斯和风险评估的无线传感网络信任模型

针对无线传感器网络加密手段和身份认证技术不能解决网络内部攻击问题,提出一种基于改进的贝叶斯和风险评估的无线传感器网络信任模型。该模型针对基本的贝叶斯信任模型进行改进,采用异常折扣因子防止非入侵因素导致的网络异常行为;为实现信任对时间的敏感性,提出了自适应遗忘因子来削弱过去行为的影响;为防止恶意节点的诋毁,利用偏离度来过滤某些推荐节点;同时提出了基于熵的风险评估机制,用于评价信任的不确定性。实验结果表明,所提出的模型具有较高的检测率与较低的误检率,能有效保障无线传感器网络安全性能,并延长网络的生命周期。     

能量有效的无线传感网络节点调度算法研究

在无线传感网路中,在某些情况下引入以节点地理位置为分簇依据的GAF算法虽能有效节省节点能量,但由于其随机选择簇头,没有考虑簇头最佳位置分布,因此并不能对节点能量进行充分利用.针对此问题,提出一种新的改进算法L-GAF算法,其主要思想是寻找最佳位置簇头节点,通过定期动态转换虚拟单元格,改变节点与中心点的距离,利用节点度策略和节点剩余能量优化簇头选举机制,均衡能量分布.实验证明:与GAF算法相比,此算法延长了网络的生命周期,提高网络的负载能力.     

基于蚁群系统的传感器网络广播与数据聚集算法

针对无线传感器网络能量受限和多跳路由的特点，将蚁群系统原理用于网络的广播和数据聚集中，提出并仿真实现了一种能够最小化传感器网络的总能耗算法．理论分析和仿真数据表明，基于启发式蚁群系统的算法，能够较快的收敛，并找到最优解或是近优解；在网络节点数不同（10～50）的情况下，该算法的单次广播能耗和通信距离比现有的两种主流广播协议算法分别减少了20％～60％和14％～20％，因此其网络生存时间增加了10％～100％，表明该算法总体性能优于传统算法．     

一种基于网络编码的组播共享树算法

针对无线传感器网络中网络资源消耗过快和带宽利用不足问题,提出了一种基于网络编码的组播算法.算法在目标节点和源节点之间建立两条冗余路径,每个目标节点的冗余路径整合成了组播共享树,在冗余路径上利用Dijkstra算法选择编码节点,利用网络编码技术对数据编码传输.仿真结果表明该算法提高了网络带宽利用率,降低了网络资源消耗和传输时延.     

基于似然估计补偿机制的移动无线传感网数据控制同步传输算法

为解决当前移动无线传感网数据控制传输中存在的链路抖动难以控制、同步误差较大以及网络拓扑结构不稳定等问题,提出了一种基于似然估计补偿机制的移动无线传感网数据控制同步传输算法(Data Transmission Synchronization algorithm In Mobile Wireless Sensor Networks based on Likelihood Estimation Compensation Mechanism,DTS-LECM算法).首先,通过移动无线传感网MAC层的标记可移动特性,设计了基于分层区域节点-子节点的数据传输结构,联合广播机制,实现了区域节点的初始化,有效降低了数据控制同步误差,提高区域节点-子节点结构的生存质量;随后,基于数据分组双向交互方式,构建似然估计补偿机制,以实现区域节点控制信息同步,有效促进区域节点之间数据控制同步传输过程中链路的稳定性,且能够对频率偏移、相位偏移的精确计算,显著提高传输过程中的数据稳定性;最后,再次利用数据分组双向交互方式对区域子节点的信息进行精确同步,取得了较好的数据同步效果,且具有数据抖动发生频率低的效果.仿真实验表明,与当前常见的时间同步控制算法(Time Synchronization Control Algorithm,TSC算法)、相位同步控制算法(Phase Synchronization Control Algorithm,PSC算法)和信息片层次分组控制同步算法(Synchronization algorithm for Hierarchical Packet Control of Slices,HPCS-S算法)相比,DTS-LECM算法具有更高的控制精度与更低的分组丢包率,且链路抖动频率分布更加集中.所提算法具有较高的数据传输性能,可运用于公安系统的信号定位,以及抗洪抢险等领域,具有一定的实际应用价值.     

基于可编程器件的Rijndael加密算法优化实现

本文针对无线传感器网络传感器节点处理能力弱、携带能量低的特点,提出基于Rijndael算法优化的数据加密技术.通过对Rijndael加密算法的数据存储、列混合以及轮变换等特点的分析,提出对于加密算法的优化建议,采用可编程逻辑器件对优化后的加密算法进行设计和实现,并进行加密验证,同时对优化后加密算法的数据处理速率、算法功耗、逻辑资源占用情况进行评估.由实验结果可知,优化后的Rijndael加密算法相比优化之前有很大的突破,能够适用于无线传感器网络的数据加密.     

一种高生存性的车载自组网可信路由协议

针对目前车载自组网中路由安全问题,提出一种基于经验信任的可信路由模型.该模型从客观信任的角度引入经验信任的概念作为可信度量的标准,并给出了计算节点经验信任值和信誉度的推荐方法,根据节点的经验信任值设计一种新的动态包转发规则,从而实现车载自组网的可信路由.实验结果表明,该模型较贪婪周边无状态路由(greedy perimeter stateless routing,GPSR)协议具有较高的抵抗自私节点的能力.     

无人值守WSN中一种具有激励机制的信任管理模型

针对传统信任模型易遭受恶意推荐攻击及提供少数正常服务即可赚取高信誉度的问题,充分考虑无人值守WSN高度自治特点,提出了一种具有激励机制的信任管理模型.利用节点信誉服从Beta分布的理论,计算节点的信任值及其置信度.采用贝叶斯估计方法,将对节点的直接信任与来自邻居节点的推荐信息融合,计算节点综合信任.引入对评价行为的奖惩,激励节点持续地提供真实可信的服务,抵制对信任管理系统的恶意推荐攻击.仿真实验表明,与RFSN相比,引入置信度可避免不良节点通过少数正常行为获得高信任值,在通信量与存储空间显著减少,运算量相似的情况下,判别节点可信性更准确,适合节点资源受限无人值守的传感器网络.