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关于无线传感器网络溯源方法的研究

作　者: 杨坤
导　师: 杨庚
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 DoS 移动 溯源方法
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


目前,无线传感器网络由于其低功耗、低成本、分布式和自组织等优点在各种应用环境中都得到了使用,但是由于需要大范围的布置在露天或者野外环境中,传感器节点很容易受到攻击者挟持。攻击者可以利用俘获的节点对汇聚节点或是基站发动攻击,最典型的就是DoS攻击。被攻击节点很容易在这种攻击下崩溃,同时大量的攻击数据包会严重消耗有限的传感器网络资源,最终导致网络瘫痪。因此,设计出一种良好的数据源追溯方法对于无线传感器网络来说十分重要。当发现网络出现被攻击迹象时,通过溯源方法的使用找出恶意节点,就可以及时采取相应的措施防止这类节点对网络造成进一步的破坏。本文首先对无线传感器网络的体系结构及相关技术等知识进行了介绍,然后分析了IP网络中使用的溯源方法,重点研究了目前国内外提出的几种适用于无线传感器网络的溯源方法,指出这些方法在传感器节点发生移动情况下的不适用性。在参考MANET了网络中常用的Hotspot-based方法的基础上提出了一种新的适用于无线传感器网络的溯源方法,保证了节点频繁移动情况下溯源操作依然能够正常运行。最后,采用NS2仿真软件,对新算法的有效性和开销进行了分析和比较,证明了新算法是一种适用于节点移动环境下的传感器网络的溯源方法。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 引言  8-9
  1.2 研究背景与意义  9-10
  1.3 研究现状和发展趋势  10-11
  1.4 论文安排  11-12
第二章 无线传感器网络简介  12-22
  2.1 无线床传感器网络及其体系结构  12-14
    2.1.1 无线传感器网络结构  12-13
    2.1.2 传感器节点结构  13-14
  2.2 无线传感器网络的特点  14-15
  2.3 无线传感器网络的协议栈  15-17
  2.4 无线传感器网络的应用  17-19
  2.5 无线传感器网络设计目标和挑战  19-21
    2.5.1 网络设计目标  19-20
    2.5.2 网络设计挑战  20-21
  2.6 本章小结  21-22
第三章 无线传感器网络环境中的溯源方法  22-36
  3.1 无线传感器网络溯源方法概述  22-25
    3.1.1 无线传感器网络安全性问题  22
    3.1.2 无线传感器网络中常见攻击类型  22-23
    3.1.3 无线传感器网络中的DoS 攻击  23-24
    3.1.4 传统IP 网络中的溯源方法  24
    3.1.5 无线传感器网络中溯源方法的特殊性  24-25
  3.2 无线传感器网络溯源方法的基本原理  25-26
  3.3 无线传感器网络溯源方法的性能评价  26-27
  3.4 几种典型的无线传感器网络溯源方法  27-33
    3.4.1 CAPTRA  27-28
    3.4.2 CTrace  28-29
    3.4.3 FBT  29-32
    3.4.5 FNM  32-33
  3.5 几种典型的无线传感器网络溯源方法的性能分析  33-35
  3.6 本章小结  35-36
第四章 一种新的无线传感器网络溯源方法  36-44
  4.1 Hotspot-Based 溯源方法  36-38
  4.2 层次结构的分簇无线传感器网络  38-39
  4.3 一种新的分层结构的溯源方法  39-43
    4.3.1 建立分簇  39-40
    4.3.2 收集溯源信息/簇内路径重建  40-42
    4.3.3 簇头间的路径重构  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 溯源方法的仿真与性能分析  44-51
  5.1 仿真工具及仿真方法介绍  44-47
    5.1.1 无线传感器网络仿真系统体系结构介绍  44-45
    5.1.2 NS2 仿真系统简介  45-47
  5.2 仿真环境与参数定义  47
  5.3 仿真结果分析  47-50
    5.3.1 移动环境下方法的有效性  47-48
    5.3.2 不同节点密度的网络环境中查询消息的数目  48-49
    5.3.3 簇头节点的存储消耗  49-50
  5.4 本章小结  50-51
第六章 总结与展望  51-53
  6.1 本课题工作内容总结  51
  6.2 未来工作的展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-57
作者在硕士研究生期间发表的论文  57

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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