无线传感器网络中基于模糊分簇的入侵检测算法

摘要

当无线传感器节点被应用到输电线路检测等领域时，由于其自身的计算能力有限、传输环境的开放性等因素，通常容易遭受到攻击。攻击节点通过捕获无线传感器网中的正常节点来获得节点中的有用信息(包括节点位置、密钥、节点身份)并加以复制构成一个能发起各种内部攻击的克隆节点，从而获取网络内部更为机密的信息。为了解决这类问题，我们提出了基于探测克隆节点存在的入侵检测算法(IDA)。在这种算法中，首先，我们提出基于加权变异系数的模糊均值分簇算法并对监测网络进行分簇。然后，我们选择功耗较小的节点作为监测节点(Witness node)，这些监测节点在簇内全覆盖地监测数据传输节点和簇头节点是否被克隆。在监测数据传输节点时，通过分析错失探测概率和有效吞吐量来确定簇内的数据传输节点是否被克隆。在检测簇头节点时，通过设置合适的报警阈值来确定簇头节点是否被克隆。仿真结果表明所提出的入侵检测算法在选择合适的编码函数时，错误探测概率会减小50%以上，网络平均能耗降低20%。