基于恶意锚节点检测的水下传感器网络安全定位算法研究

摘要

在水下传感器网络中,如何实现准确的节点定位是极为重要的支撑型技术,是许多其他应用的基础。由于复杂且开放的网络环境,定位系统中的锚节点易被俘获而形成恶意节点,严重威胁定位系统的安全性和可靠性。因此,及时识别恶意锚节点,实现高效、准确的水下传感器网络节点定位,是非常有必要的。
　　本文从水下传感器网络的特性出发,对定位系统的脆弱性、易遭受的攻击以及现有的安全措施进行了详细分析,并指出恶意锚节点给定位系统带来极大的危害性。为了提高定位系统的安全性和可靠性,本文提出了一种分布式的、基于信任机制的恶意锚节点检测算法。算法结合了定位算法和信任管理体系,采用了基于Beta模型的信任机制;提出一种信任过滤机制,通过对节点间的直接信任值与全局信任值做差异性比较,识别评价节点的恶意诽谤行为;通过双重判定提高检测成功率,增强了定位算法的容忍攻击能力。
　　实验仿真平台为Matlab和以NS2为基础扩展的水下传感器网络仿真平台:Aqua-sim。仿真结果表明,在恶意锚节点比例较高的情况下,本文提出的定位算法仍能保证较低的定位误差和较高的检测成功率,与现有节点安全定位算法相比,本文算法具有快速、准确的优势。总体来说,算法性能达到了预期要求。

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第一章 绪论

1.1选题背景

1.2国内外研究现状

1.3 论文的主要工作和结构安排

第二章 水下传感器网络节点定位系统的安全性分析

2.1水下传感器网络概述

2.2传感器网络节点定位系统

2.3传感器网络定位系统安全分析

2.4针对传感器网络定位系统的安全措施

2.5本章小结

第三章 基于信任机制的恶意节点检测算法

3.1无线传感器网络信任管理

3.2 算法基本思想

3.3 实验结果及分析

3.4 本章小结

第四章 基于恶意锚节点检测的UWSN安全定位算法

4.1相关基础知识介绍

4.2算法总体框架

4.3算法具体实现

4.4 实验结果与分析

4.5 本章小结

第五章 总结和展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢