无线传感器网络的安全路由技术研究

无线传感器网络节点不仅有信息感知和数据通信的能力,还需兼备路由器的功能,研究其路由安全对增大网络强壮性有着重要意义。在介绍无线传感器网络特点及路由技术要求的基础上,分析其路由面临的安全威胁,针对不同威胁描述了密钥管理技术和安全路由协议等相应的安全方案,通过对现有安全方案的分析,提出了几种研究安全路由技术的方法。

基于无线传感器网络路由协议的安全机制研究

针对无线传感器网络中现有部分路由协议考虑安全需求不够的问题,提出一种基于路由协议的安全机制(RPSS)。该安全机制把节省节点能耗和增强路由安全性作为设计目标,采用低能量密钥管理方案和减少转发节点计算量的方法,有效地降低节点的耗能。通过预设密钥和证书,在路由建立阶段增加安全机制,得到一种较优的安全路由方案。经过安全性分析和性能分析,该安全机制可防御虚假路由信息、Sybile和确认欺骗等攻击;还具有适用面广、耗能低和计算量小的优势。

基于模糊方法的综合评判入侵检测系统

在分析现有入侵检测技术的基础上,结合模糊数学和层次分析法,提出了一种综合评判入侵检测系统性能的新方法,把评估的主观因素限制在很小的范围内,提高了评判结果的准确度和可信度。并已通过实验验证,表明该方法是有效的。

无线传感器网络中密钥管理方案的综合评估

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,构造了综合评估结构模型。结合模糊方法和层次分析法,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。经实验验证该方法是有效的。

无线传感器网络路由协议的攻击检测模型

针对无线传感器网络自身特殊性和路由协议面临的攻击类型,提出了一个基于灰理论的分布联合的攻击检测模型(GADM)。该模型利用灰理论建模所需数据较少的特点,结合各节点分担检测任务的方法,可节约检测攻击行为所需耗能。通过各节点的数据采集、分析和节点间的联合检测与响应,预测攻击行为的发生,建立适合无线传感器网络特性的攻击行为预测模型,提高了路由协议的安全性,给出了检测模型框架和建模算法具体步骤,仿真实验证明该模型是有效的。

基于灰色模型的入侵检测系统研究

分析现有入侵检测系统需要大量数据建模的缺陷基础上,从灰理论建模的历史数据少、不考虑分布规律、变化趋势、运算简便特点出发,剖析入侵检测系统的灰理论建模思想,提出了一种基于灰色模型的入侵检测系统(GMIDS)。该系统所需原始数据较少,建模速度较快,并且经过两次建模和两次检测待检数据,降低了误检率和漏检率。经实验验证该系统是有效的。

基于两水平算法的入侵检测系统的研究

针对现有入侵检测系统的检测时间范围具有一定局限性的缺陷,提出了一种基于两水平算法的入侵检测系统模型(TAIDS)。该模型利用两水平算法结合GMDH多层迭代的求解方法,按照不同时间范围的数据同时建模,可扩大系统检测入侵行为的时间范围。通过目标系统分析,寻求入侵影响因素之间的关系,建立最优模型, 有效地降低了漏检率和误检率。给出了系统框架和建模算法具体步骤,通过与Snort和NIDES入侵检测系统的仿真实验比较,证明该系统模型的有效性。

基于无线传感器网络路由协议的评估指标研究

针对无线传感器网络自身特点,提出一套无线传感器网络路由协议评估指标体系。该指标体系考虑网络的限制,针对其性能、设计和应用,对不同需求可得到合适的路由协议选取方案。通过对现有路由协议的分析,说明该评估指标是较为合理有效的。

一种无线传感器网络异常检测技术研究

文章提出了一种专门针对无线传感器网络的轻量级本地入侵检测系统(单机IDS)的设计方案.采用监视、检测、响应和控制4个代理模块,1个数据库连接接口和1个响应接口实现这一系统;每个代理模块独立运行,各自执行系统分配的任务.在检测代理模块实现中,文章提出采用一种基于GM(1,1)的智能优化预测算法作为检测技术,经实验分析该算法在建模数据较少的情况下仍具有较高的准确性.

无线传感器网络的时间同步算法研究

时间同步是研究多跳ad hoc无线网络的重要问题,例如无线传感器网络,许多具体应用需要传感器节点本地时钟的同步,要求各种程度的同步精度。无线传感器网络设备的一些固有属性,例如能量的限制、存贮、计算和带宽,与节点分布的高密度结合,使传统的时间同步算法不适合于这些网络。因此,越来越多的研究集中在设计适合于无线传感器网络的时间同步算法。首先回顾了时间同步的问题和无线传感器网络时间同步的需要,然后详细介绍了针对无线传感器网络设计的基本的时间同步算法,最后对各种算法进行了比较分析,并指出了下一步的研究方向。

基于多代理的无线传感器网络入侵检测系统研究

提出一种无线传感器网络入侵检测解决方案—MAIDS.针对分簇式无线传感器网络的特点,通过让节点和簇头分别执行不同检测任务,结合本地检测和联合检测,并采用多个代理模块分别实现数据收集、分析检测和入侵响应和代理管理的任务,以便使系统具有操作简单、易于扩展、能耗降低、安全性提高的特点.

IEEE 802.1x协议的认证机制及其改进

在分析IEEE802.1x协议认证机制的基础上,针对IEEE802.1x缺乏源真实性和完整性保护的缺陷,提出IEEE802.1x协议认证机制的改进方案(AIP)。该方案通过在EAPOL包中增加了一个Protection字段,可弥补IEEE802.1x的中间人攻击和会话劫持等缺陷。经性能分析,该方案相对原方案而言,具有源真实性和完整性保护等优点。

无线传感器网络的路由算法研究

无线传感器网络能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象信息,有着广泛的应用前景。设计有效的路由算法来提高通信连接性、降低能量损耗、延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。本文对无线传感器网络的各种典型路由算法进行分类,分析了各类算法的特点。通过结合各类路由算法的设计特点,提出一种适合于大规模网络的路由算法的设计,但仍需进一步改进和完善。仿真证明了该算法的有效性。

基于能量优化的无线传感器网络安全路由算法

针对无线传感器网络路由面临安全威胁和节点能量有限的不足,提出一种基于能量优化的安全路由算法(EOSR).该算法把优化能量、提高路由安全性和缩短传输时延同时作为设计目标,采用多目标决策,在保证安全性和快速传输的同时,让能量储备较多的节点承担较多的数据转发任务,可获得最优路由和延长网络生命期.通过预置公私密钥对,有效地提高了路由的安全性.给出了该算法中路由发现、路由选择和路由删除的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性.

无线传感器网络密钥管理方案的研究

安全机制中密钥管理方案的研究一直是无线传感器网络的研究热点。从无线传感器网络的安全分析入手,在分类描述分布式和分簇式密钥管理方案并分析其优缺点的基础上,提出几点设计密钥管理方案的研究设想。

无线传感器网络节点定位算法的研究

无线传感器网络节点数量大、资源有限,采用全球定位系统(GPS)定位设备来获取节点位置信息成本太高,研究适合无线传感器网络节点定位算法具有重要意义。通过分析无线传感器网络节点定位算法的基本原理,介绍已提出的几种节点定位算法,并进行分析比较。

基于Merkle散列树的无线传感器网络实体认证协议

针对无线传感器网络节点能量、计算和存储有限的特点,以及公开密钥算法和数字签名实施认证耗能多的不足,提出一种适用于无线传感器网络的基于分簇的Merkle散列树实体认证协议(CMAS).该协议利用Merkle散列树的思想,可获得有效的安全认证策略;结合网络分簇技术,使得协议更实用;并且只使用对称密钥算法,避免了采用公开密钥算法实施数字签名计算量大的问题,有效地降低了认证的时延、增大网络生存期和提高了安全性.仿真实验证明该协议的有效性.

无线传感器网络认证机制的研究

随着无线传感器网络在生活各个领域的渗透,安全机制已经成为制约其发展的主要原因之一。认证是安全机制中的重要部分,研究无线传感器网络的认证机制具有重要意义。在剖析无线传感器网络面临的内部安全和外部安全的基础上,分析安全策略的实体认证和信息认证,针对不同的安全问题描述了相应的认证方案。通过对现有认证方案的分析,提出了几种研究认证机制的设想。

基于密钥服务器的IEEE 802.11i密钥更新方案

随着WLAN的广泛应用,无线安全越来越受到人们关注,密钥管理作为安全系统的实现基础亟待解决。针对IEEE802.11i标准为产生新的对等密钥PTK,STA与AP之间需要重新进行四步握手协议而加重STA开销的问题,提出一种基于密钥服务器的密钥更新方案(KSRS)。该方案对802.11i的密钥层次结构进行修改,增加了密钥更新层,可达到集中密钥更新的目的;结合STA的漫游特性,借鉴集中式密钥管理思想,引入可信实体KS来分发并更新密钥,可提供灵活的密钥管理操作。经性能分析,该方案的开销较小,能更加适应STA的移动性。

一种集成化的基于Diameter的AAA服务器设计方案

在扩展基于Diameter协议的基本AAA服务器系统结构的基础上,提出了一种集成化的基于Diameter协议的AAA服务器设计方案。使用该方案可增强AAA服务器的功能,优化AAA系统结构。通过性能分析,说明集成化设计方案的有效性。