基于信息熵的无线传感器网络数据融合方案

为了有效地节省无线传感器网络节点的能量,提出了一种基于信息熵的层簇式数据融合方案.首先,该方案对传感器采集的历史数据进行分析.然后,利用并查集划分等价类的思想将存在数据冗余的节点尽可能地划分到一个簇中,并周期性地选取簇头节点对簇内节点数据进行融合处理.最后将所提方案与传统的LEACH协议在分簇和数据融合2方面进行了仿真比较.实验结果表明:相比于传统的LEACH协议,所提方案分簇更为合理,显著减少了节点的能量消耗,延长了网络生存周期.     

一种基于位置信息的WSN随机密钥预分配方法

基于随机密钥预分配方案(KPS),提出了一种基于位置信息的随机密钥预分配方案(PKPS),此方案通过使用位置信息和优先级划分的方法,提高了邻居节点拥有相同密钥的概率,从而提高了节点能够安全通信的概率.文中详细介绍了此方案的具体内容,并对它的性能做了详细的分析.分析结果表明,与随机密钥预分配方案相比,文中所提方案能大大改善无线传感器网络的各种性能,如通信负载、网络连通度、网络对于节点被俘获的抵抗性等.     

在中继选择系统中的发送功率和调制方式的联合优化方案

在传感器网络中,降低网络总功耗和延长网络寿命是网络设计和优化的重要要求.本文研究了采用机会性中继选择的解码前传系统,提出了一种能提高系统功率效率的中继选择、调制方式和发送功率的联合优化方案.该方案中,源节点和中继节点使用不同的发送功率.在给定误码率和系统参数的条件下,可以通过分布式的计算方法获得最优解.仿真结果表明所提方案能获得比协作MIMO系统更高的功率效率.     

基于环形缓冲区的WSN数据融合技术研究

无线传感器网络监测系统中,环境变化缓慢和节点感知范围重叠所造成的冗余数据会增加节点的数据发送量,降低信息收集效率并导致传感器节点过早死亡.因此,提出一种基于环形缓冲区的簇内数据融合方案.所有节点采用环形缓冲区存储数据.源节点基于环形缓冲区采用二值化相似函数和滑动四分位检测法,在保证数据时间关联性的同时剔除冗余数据和瞬时性异常数据.簇头节点基于加权皮尔逊距离的改进支持度对从源节点接收到的数据进行加权融合.仿真实验表明,所提出的方案在网络剩余节点数、网络剩余能量和网络发送数据包数等3个方面有明显的优势.     

基于完全层次树的无线传感器网络密钥共享方案研究

无线传感器网络由于其自身的特性,如计算资源、能量、存储资源以及带宽的局限性从而面临巨大的安全问题,较普通网络更易受到外界的攻击.研究了一种在无线传感器网络中使用的完全层次树的节点密钥共享方案,该方案使任意两个节点之间共享若干密钥.理论和应用分析显示所提出的方案具有有效性和安全性的特点.同时,通过相关方案比较表明该方案较其它方案更适合无线传感器网络,可以有效的抵御一类Rushing引起的网络DoS攻击.     

一种能量均衡的异构传感网密钥管理协议

针对异构传感网中传统的安全协议存在能量不均衡以及缺少对单向链路的考虑等问题,该文设计了一种能量均衡的新型密钥管理协议.在EG方案的基础上,周期性建立重聚簇和设置单项链路密钥建立机制.实验证明,所提协议能够在保持异构传感网高能节点优势的同时,实现高能节点能量退化后的全网能量均衡.提高了特殊路径的网络连通概率,从而延长了网络寿命,保证了网络节点工作的安全性.     

基于数字水印的无线传感器网络数据安全融合方案

针对无线传感器网络中数据的安全问题,提出了一种基于数字水印的无线传感器网络数据安全融合方案。构建数据融合树将节点分层;叶节点采集数据后加密并向上层节点转发,每个中间节点接收到子节点的数据包之后先判断来源,然后验证数字水印以判断数据的正确性并进行数据融合处理,再将结果继续转发给上层节点,以此类推,直到基站收到数据结果。分析表明,此数字水印算法能够有效防止传感器数据被窃听,还能检测出数据在传输过程中是否被篡改。根据仿真结果,数据融合算法与其他算法相比,降低了单个节点传输数据的能量消耗,从而降低了整个网络的能量消耗,一定程度上延长了网络的生命周期,有一定的实用价值。     

一种移动IPv6与多协议标签交换融合的新方案

针对现有的移动IP与多协议标签交换(MPLS)融合方案存在建立标签交换路径(LSP)所需时延大、信令冗余多等问题,提出了一种新的融合方案.该方案定义了一种新的IPv6逐跳可选报头——MPLS报头,来携带LSP的建立或维护信息,通过将MPLS报头包含在MIPv6的绑定更新消息中,使收到消息的网络节点可根据MPLS报头来建立或维护LSP,实现了绑定更新过程与LSP的建立或维护过程同时进行.此外,所提方案还能与微移动协议自然地融合,使LSP在主机发生域内切换后能快速地重建.仿真分析表明,所提方案的切换时延小于现有方案,其LSP建立时延随着通信双方距离的增大而增加的幅度也小于现有方案.     

基于PCC架构的数据业务管控策略研究

对国内外电信运营商数据业务进行分析,综合考虑四种应用场景,根据策略控制与计费架构,提出基于业务、累积流量、用户签约信息、接入位置和时间等信息的多维管控方案.从策略管控场景、网元部署以及网络组织原则等方面提出在电信运营商网络部署PCC策略控制方案.理论分析与现网数据采集验证所提管控策略可有效提高网络资源效率,优化网络资源.     

一种增强Ad hoc网络路由协议安全性的方案

移动AdHoc网络是一种新型的无线移动网络 ,由于它具有开放媒质、动态拓扑、分布式合作及受限的网络能力等特点 ,所以特别容易受到攻击 .在Adhoc网络中 ,一个节点不仅是一个主机 ,而且是一个路由器 ,它可以在网络中寻找和保持到其他节点的路由 .如果路由被误导 ,整个网络可能陷于瘫痪 .所以 ,路由安全是整个Adhoc网络的安全中最重要的一环 .论述了Adhoc网络几种路由协议 ,并针对Adhoc网络中AODV协议的黑洞攻击 ,提出了一种增强性的安全解决方案 ,该方案能在一定程度上解决黑洞问题并可防止假冒攻击     

混沌神经网络的同步及其在保密通信中的应用

利用神经网络的学习,逼近能力构造混沌神经网络,提出非线性反馈控制混沌同步方法来同步两个混沌神经网络,并基于混沌神经网络的同步给出一种新的混沌保密通信系统。理论分析和数值实验结果表明,新系统具有较强的通用性和柔韧性,且有同步速度快,信号恢复精度高和密钥量大等优点。     

异构无线传感器网络动态混合密钥管理方案研究

在需要进行安全通信的无线传感器网络应用中,复杂的公钥系统难以在资源有限的传感节点上实现,而基于随机预分配的对称密钥系统有节点连通性不强、密钥存储空间过大、密钥协商过程复杂且不灵活等问题。因此,在异构无线传感器网络基础上,提出一种联合公钥机制与私钥机制的混合密钥管理方案(DHKAS)。该方案使用一种简便可靠的方法,以较小的代价解决了密钥管理中最关键的节点认证问题。分析结果显示,所提方案有效提高了节点的连通性、减少了密钥存储空间,并增强了网络抗攻击能力。     

An Efficient ECDSA-Based Signature Scheme for Wireless Networks

Wired equivalent security is difficult to provide in wireless networks due to high dynamics, wireless link vulnerability, and decentralization. The Elliptic Curve Digital Signature Algorithm（ECDSA） has been applied to wireless networks because of its low computational cost and short key size, which reduces the overheads in a wireless environment. This study improves the ECDSA scheme by reducing its time complexity. The significant advantage of the algorithm is that our new scheme needs not to calculate modular inverse operation in the phases of signature generation and signature verification. Such an improvement makes the proposed scheme more efficient and secure.     

模型未知非零和博弈问题的策略迭代算法

提出了一种在线积分策略迭代算法,用来求解内部非线性动力模型未知的双人非零和博弈问题.通过在控制策略和干扰策略中引入探测信号,从而避开了系统的模型信息,得到了一个求解非零和博弈的无模型的近似动态规划算法.该算法同步更新值函数、控制策略、扰动策略,并且最终得到收敛的策略权值.在算法实现过程中,使用4个神经网络分别近似两个值函数、控制策略和扰动策略,使用最小二乘法估计神经网络的未知参数.最后仿真结果验证了算法的有效性.     

A novel secret sharing scheme based on minimal linear codes

In this paper, we propose a novel space efficient secret sharing scheme on the basis of minimal linear codes, which satisfies the definition of a computationally efficient secret sharing scheme. In the scheme, we partition the underlying minimal linear code into disjoint classes, establishing a one-to-one correspondence between the minimal authorized subsets of participants and the representative codewords of all different classes. Each participant, with only one short share transmitted through a public channel, can share a large secret. Therefore, the proposed scheme can distribute a large secret in practical applications such as secure information dispersal in sensor networks and secure multiparty computation.     

Efficient schemes for securing network coding against wiretapping

Existing solutions for secure network coding either bring significant bandwidth overhead or incur a high computa- tional complexity. For exploiting low-overhead mechanism for secure network coding against wiretapping, three efficient schemes are proposed for the applications with different security requirements. The basic idea behind this paper is first to encrypt a small part of source vectors and then subject the remaining original source vectors and the encrypted vectors to a special linear transformation. Also, a lightweight version of this scheme is then presented for resource-constrained networks. Moreover, an extensive scheme with enhanced security is also considered. All proposals are shown to have properties of lower security complexity and smaller bandwidth usage compared with the existing solutions. Also, the proposals can be easy to achieve flexible levels of security for various applications.     

基于中国剩余定理和LU矩阵的传感器网络密钥预分配方案

针对典型分簇式传感器网络密钥预分配方案连通性和抗毁性差、节点开销大的问题,结合中国剩余定理和LU矩阵提出了一个密钥预分配方案.该方案簇头节点与簇内节点间的通信密钥运用中国剩余定理建立,而簇头节点之间以及簇头节点和基站间的通信密钥采用LU矩阵生成,这样既克服了运用中国剩余定理建立通信密钥的单一性问题,又克服了采用LU矩阵生成通信密钥节点开销大的缺陷.方案支持节点加入与撤销,簇内节点加入与撤销时方案分别满足后向和前向安全性.与典型密钥预分配方案相比,该方案以占用一个密钥存储空间的簇内节点开销和较少的簇头节点开销既实现了网络100%的连通性,又实现了网络完全抗毁性.     

一种保密通信系统混沌信号产生器的设计及仿真

提出了一种发送端与接收端混沌信号产生器“不对称”的保密通信方案．基于误差反馈同步原理,发送端与接收端各自设计带有不同特定辅助网络的混沌信号产生器;接收端获取了发送端混沌系统的参数、特定辅助网络的结构和传送信号的构成情况,才可以重构混沌系统并设计相应的辅助网络,从收到的信息中提取用于加密的混沌信号,解调出信息．仿真结果表明,发送端与接收端特定辅助网络的设计加强了保密通信系统的保密性,且系统具有较好的噪声鲁棒性。     

传感器网络中一种混合密钥管理方案

提出了一种混合密钥管理方案.该方案借助于Blom矩阵和密钥池,来完成密钥预分配,使得所有的簇头间、节点和它的簇头间,以及节点之间都能进行安全通信.该方案还能够支持网络的拓扑结构的变化,并且能动态的管理密钥信息从而解决了密钥泄漏等问题.进行了网络安全及性能分析,包括安全性能比较、储存空间比较、通信与计算开销比较.仿真结果显示,与已有的一些密钥方案相比,该方案提高了网络的安全性,减小了存储空间.     

一种安全的多层移动自组网密钥管理方案

针对移动自组网群通信中的安全问题,提出1种多层移动自组网安全分层密钥管理方案(HKMS)。其具体内容是:首先,为了简化群结构的管理,基于多层结构模型提出双层密钥管理方案,采用节点间的交换密钥和群密钥对数据包进行双重加密,提高网络通信的安全性;针对移动自组网拓扑结构频繁变化导致群结构维护复杂问题,对节点加入和节点离开2方面进行讨论;其次,从前向安全和后向安全2方面对方案的安全性进行分析;最后,与类似方案的性能进行比较分析。研究结果表明:该方案对节点的存储量要求较低,节点加入退出相关操作的执行效率等较高,简化了群管理与维护,能有效地减少群密钥重分发数。