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无线传感网络的虫洞攻击防御方法研究

作　者: 袁江
导　师: 梅松
学　校: 华中科技大学
专　业: 信息安全
关键词: 无线传感网络虫洞攻击开放式链路状态协议检测方法
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 10次
引　用: 0次
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内容摘要

无线传感网络融合了智能感知和无线自组网技术，广泛地应用于工业控制、智能家居、环境监测及国防军事等领域。其信道的开放性、部署的随机性和节点的不可控等特性，决定了它容易遭受多种恶意攻击，特别是针对路由协议的虫洞攻击。其攻击的隐蔽性强，方式多样，难以被检测。因此，提出一种综合了行为特征检测与安全加固策略的方法，完善其安全机制，提高网络的健壮性和稳定性具有极高的应用价值。从无线传感网络的基础研究入手，阐述了潜在的安全问题，由此引出研究对象——虫洞攻击。在分析虫洞攻击的原理、行为特征和防御策略的基础之上，建立了兼具行为特征检测和协议加固功能的防御方法。该方法结合了基于达到时间差算法虫洞检测和预共享密钥的安全协议机制，提高了虫洞攻击的整体防御效果。同时，将该模型应用于OLSR协议的无线传感网络中，并针对OLSR协议的特点对其中的虫洞检测算法和安全协议进行优化和改进。优化模型引入了错误邻居关系检测算法和改进后的安全OLSR协议。最后，采用NS2仿真平台验证上述优化和改进效果。实验结果表明：改进的安全OLSR协议在提高安全性的同时，并没有降低分组投递率和平均端到端时延；此外，错误邻居检测算法的综合性能优于达到时间差算法，其成功检测率高达85%以上。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 无线传感网络基础研究  9-12
  1.4 论文的意义和主要工作  12-13
  1.5 论文的创新点  13
  1.6 论文的组织结构  13-14
2 无线传感网络的虫洞攻击  14-19
  2.1 无线传感网络的安全问题  14-15
  2.2 虫洞攻击原理分析  15-17
  2.3 虫洞攻击防御存在的问题与挑战  17-18
  2.4 本章小结  18-19
3 虫洞攻击防御方法建模  19-28
  3.1 虫洞攻击防御方法的建模  19-21
  3.2 TDOA 的特征检测模块  21-23
  3.3 IBPSK 的协议加固模块  23-25
  3.4 防御方法的处理流程  25-27
  3.5 本章小结  27-28
4 OLSR 协议下的防御方法优化  28-38
  4.1 OLSR 协议下的虫洞攻击  28-30
  4.2 OLSR 协议下防御方法  30-32
  4.3 防御方法的优化及改进  32-37
  4.4 本章小结  37-38
5 基于 NS2 仿真实验与性能分析  38-46
  5.1 网络仿真  38-39
  5.2 仿真实验设计  39-42
  5.3 性能参数评估  42-43
  5.4 仿真结果及性能分析  43-45
  5.5 本章小结  45-46
6 总结与展望  46-48
  6.1 本文总结  46
  6.2 工作展望  46-48
致谢  48-49
参考文献  49-53
附录攻读硕士学位期间的研究成果  53

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