无线传感器网络安全研究

网络安全是无线传感器网络研究的热点。本文在分析无线传感器网络特点和安全需求的基础上,从密钥管理和攻防技术两个方面介绍了无线传感器网络安全研究的现状,简要地分析了无线传感器网络安全研究的重点,最后指出了下一步研究的方向。

基于能量高效的无线传感器网络LEACH协议改进

针对无线传感器网络节能问题,详细分析了经典分簇协议——LEACH,在其基础上针对LEACH的不足进行改进,提出了一种能量高效的分簇路由协议。该协议在簇头选举的算法中纳入节点剩余能量作为参数,提出各簇独立进行的簇头轮换机制,控制簇头在簇中的分布和各簇成员节点数目,并采用基于阈值的单跳与多跳相结合的簇间通信方式。仿真结果表明,改进后的协议较LEACH能够有效节约节点能量,均衡网络各节点消耗,显著延长了网络生存周期。

基于分簇的无线传感器网络数据聚合方案研究

数据聚合技术是目前无线传感器网络中的研究热点,同时也是一种重要的节能技术之一。在基于分簇网络拓扑结构的基础上,提出了一种新的数据聚合方案。分别对簇内成员节点和簇头节点进行数据聚合处理,簇内节点引入相对信息熵减少数据量的发送,而簇头节点维持一个反馈比较值,当接收到簇内成员节点发送的数据或得到自身传感器模块的数据时,该值可以用来判断是否转发接收到的数据。通过与LEACH协议的仿真对比实验,结果表明新方案能有效减少网络中的数据包传送数目,降低节点能耗,并显著地延长了网络寿命。

猪轮状病毒重组VP7蛋白抗原间接ELISA诊断方法的建立

本研究以纯化的原核表达的猪轮状病毒VP7抗原表位区域为抗原,建立了检测猪轮状病毒抗体的间接ELISA诊断方法。特异性试验表明,该抗原与其他7种常见猪病病毒(TGEV、PEDV、CSFV、PCV2、PRRSV、PPV、PrV)的阳性血清不发生交叉反应,批内和批间重复性试验的变异系数均小于10%;对来自不同猪场的血清的检测结果表明,该ELISA方法与中和试验检测结果符合率达94.8%。本试验建立的ELISA诊断方法具有良好的重复性、敏感性和特异性,为PRV的快速诊断、免疫猪群抗体监测和轮状病毒流行病学调查提供了一种快速、简便的血清学诊断方法。

一种适于Ad hoc网络恶意节点处理的多接收者签密算法

基于身份的多接收者签密算法是基于身份签密算法的扩展,是近来研究的热点。首先基于双线性对提出一个基于身份的多接收者签密算法,并对其安全性和效率进行了分析和比较;结果表明:在随机预言机模型下,该算法是可被证明安全的,而且其计算量和传输量小、效率高,特别适合Ad hoc网络的安全通信。最后,以处理Ad hoc网络中恶意节点为例,阐述了将基于身份的多接收者签密算法用于Ad hoc网络安全通信的方法。同时,这种签密算法的提出能更好地满足实际应用的高安全需求,具有一定应用价值。

基于多接收者签密算法的门限密钥更新协议

提出了一个基于身份的多消息多接收者的签密算法,新算法可同时为多个接收者对多个消息进行签密。根据此特点,提出了适用于Ad Hoc网络的基于多接收者签密算法的门限密钥更新协议,并对新算法和协议进行了分析。分析表明,该算法具备机密性和可认证性,且具有较高的性能;密钥更新协议不但具备算法的特性,而且还可以抵抗共谋攻击。

基于身份的广义签密算法

提出一种基于身份的广义签密算法,该算法以一个密码模块实现签密、加密和签名3种功能,减少密码组件,可满足于更广泛的应用需求。给出详细定义,验证算法的正确性,并对其性能进行分析。分析结果表明:算法同时满足机密性和可认证性,与已有的L-K算法相比,在不考虑预计算的情况下,计算量具有一定优势。

无线传感器网络密钥管理方案评估研究

针对如何选取有效密钥管理方案是实现无线传感器网络安全的关键问题,提出一种密钥管理方案的综合评估方法。该方法利用总结出的密钥管理方案的评估指标,构造了评估指标层次分析结构模型。结合模糊综合评判法,把评估密钥管理方案性能的主观因素限制在很小的范围内,有效地提高评估结果的准确度和可信度,可根据需要快速选择合适的密钥管理方案。实验验证该方法是有效的。