基于节点信任评估无线传感器网络路由协议研究

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1、中图分类号：TP393论文编号：10006SY0917347北京航玄航无大孝硕士修俊衿夂基于节点信任评估的无线传感器网络路由协议研究ResearchonRoutingProtocolBasedonNodeTrustEvaluationforWirelessSensorNetworksADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouXiangSupervisor：WuYinfengSchoolofInstrumentationScienceandOpto-electronicsEngineeringBe

2、ihangUniversity,Beijing,China中图分类号：TP393论文编号：10006SY0917347硕士学位论文基于节点信任评估的无线传感器网络路由协议研究作者姓名：指导教师姓名：学科专业：仪器科学与技术学习吋间自2009年9H10R论文提交日期2011年12月1日申请学位级别：工学硕士职称：讲师研究方向：无线传感器网络信任管理起至2011年12月10FI止论文答辩日期2011年12月10口学位授予单位北京航空航天大学学位授予日期关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和

3、数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京航空航天大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：H期：年月H学位论文使用授权书本人完全同意北京航空航天犬学有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为口的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将

4、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：日期：年H指导教师签名：口期：年月n学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

5、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名:日期：年月无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSNs)路出协议血临着复杂的安全威胁。传感器节点通常随机部署在开放、无人值守或恶劣的环境中，节点资源受限，缺乏必要的安全措施，较容易被攻击者捕获，改造成恶意节点，对路由层发动选择性转发攻击、拒绝服务攻击、蠕虫洞攻击、女巫攻击、陷洞攻击

6、等。另一方面，无线传感器网络感知数据的私密性、通信信道的不稳定、数据包的多跳传输、部分节点的口私行为、设备故障、环境改变等，都给安全路由的设计带来了严峻挑战。信任评估机制能够解决节点被俘获所导致的内部攻击问题和节点失效问题，对于提高路出安全和网络性能具冇重要意义。为建立可靠高效的数据传输环境，顺利实现网络正常功能，迫切需要对信任评估和层次路由的关键技术进行深入研究。因此，论文以节点信任值的计算和应用为核心，建立了一套基于节点信任评估的安全路由机制：通过邻居节点间的相互观测和协作，评估主体识别并排除恶意节点、自私节点和故障节点；在节点安全可信的基础上，建立层次路由协

7、议。论文的工作主要包括以下三部分：一、分析了无线传感器网络常见攻击形式的特点，提出了一种基于概率统计的单值信任评估模型。根据节点通信、数据内容和能量等网络行为，定义了多种信任因子，使用加权平均的方法计算节点的直接信任值，通过简单信任推荐协议获得客体的推荐信任值。仿真和实验结果表明，该模型能够简单快速地评估节点间的信任值，有效识别恶意节点。该模型主要釆用比值和加权平均方法，算法复杂度较低，符合无线传感器网络内存、计算能力和能量有限的特点。二、为合理表述主观信任的不确定性和模糊性，提出了一种基于证据理论的多值信任评估模型。根据观测的各种信任因了，评佔主体使用模糊逻辑方

8、法计算证据