论文部分内容阅读
无线传感器网络一般部署于恶劣环境或无人区域,同时由于其网络中无线信道的开放性,使得网络遭受被动窃听攻击较为容易,因而其数据安全性引起了人们越来越多的关注。如何保证重要数据信息在具体传输过程中的隐私,已经成为无线传感器网络安全性研究的重要内容之一。 首先,本文针对多路径分包传输过程中网络数据的隐私保护问题进行了探讨,通过分析网络拓扑参数与信息被成功窃听概率的关系,对现有的多路径隐私保护方法进行优化。优化过程中,设计了存在单一攻击节点的无线传感器网络攻击模型,通过对模型中各环节的分析计算,计算推导数学公式,分析了网络拓扑参数与数据安全性之间联系。基于分析结果,针对不相交多路径拓扑、相交多路径拓扑以及污染节点三种情况的安全性进行了分析,并给出了相应优化建议。 然后,根据优化的理论方法提出了应用于实际的基于多路径分包传输的隐私保护协议。在完成协议的过程中,首先解决了如何选择建立路径拓扑的问题,随后引用其他文献的密钥预分配方法,解决了在部署无线传感器网络时节点之间相互认证的问题,增强了协议防御主动攻击的能力,最后完成对协议具体操作过程的设计。同时,本文通过形式化分析方法,完成了对协议安全性的验证。 最后,使用MATLAB工具对协议进行仿真。建立无线传感器网络仿真模型,完成节点部署、建立虚拟路径、选择实际拓扑等操作,并对网络拓扑以及数据被窃听概率进行分析,验证理论方法与协议的有效性。