基于信任模型的WSNs安全数据融合算法

为了抵御无线传感器网络内部的恶意攻击行为和故障节点的误操作行为对数据融合结果的影响,提出一种基于信任模型的多层不均匀分簇无线传感器网络安全数据融合算法.该算法基于多层不均匀的分簇网络拓扑实现安全数据融合能够有效均衡网络中节点的能耗.通过节点间的通信行为和数据相关性建立信任评估模型,并引入动态的信任整合机制和更新机制,实现簇内和簇间的信任评估,选择可信融合节点并将可信节点所收集的数据进行基于信任值加权的数据融合.仿真实验表明,该算法能够实现精确的信任评估,有效识别内部恶意攻击节点,得到的数据融合结果具有较高的精确度,实现了安全的数据融合.     

防御诽谤攻击的间断连接无线网络数据转发机制

针对推荐信息的不确定性,提出一种可防御诽谤攻击的数据转发机制.利用交互列表的一致性探测出恶意推荐节点的数据伪造行为,进而针对推荐信息之间的差异性,利用离群点检测方法过滤错误推荐信息,以准确地评估节点之间的信任关系;同时,根据相遇节点与目的节点的相似度准确地选择中继节点实现数据高效转发.通过仿真对比分析可知,所提出的数据转发机制相比于其他典型算法能够有效抵御节点的恶意推荐信息,同时提升数据投递率.     

基于节点行为的P2P网络信任管理机制研究

为了降低P2P(点对点)对等网络交易中恶意节点对系统信誉的影响并改善网络交易安全,提出一种基于节点行为的信任管理模型PBCM-Trust.模型将网络节点按功能分为自治域超级节点层、代理服务器层和上层服务器层3层,以节点成功交易率和评价粒度为评价指标,根据节点行为将节点分为诚实节点、搭便车节点、一般恶意节点、协同恶意节点和策略性恶意节点5类.仿真实验表明模型能有效根据节点行为识别出网络中的恶意节点并降低其成功交易率,一定程度上净化了网络交易环境.     

车载自组网中联盟博弈的虚假数据检测策略

针对车载自组网(vehicular ad-hoc network,VANET)中多个恶意节点合谋的虚假数据攻击问题,提出了联盟博弈的虚假数据检测策略。该策略利用合作节点测量的无线信号强度进行交叉位置验证,发现伪造位置的恶意节点及其注入的虚假信息。为降低节点自私行为对检测准确性的影响,提出了满足"核"分配条件的收益分配函数激励节点加入联盟;证明了该函数满足个体理性条件和有效性条件,节点的最优策略是选择合作,形成的联盟具有稳定性。仿真结果表明:该策略能够有效激励节点合作,降低无线信号强度的随机偏差对位置验证准确性的影响,获得了超过90%的虚假位置检测率,并进一步增强了系统的抗合谋攻击能力,在不同的恶意节点比例下虚假告警消息检测率比基于表决的攻击者本地驱逐协议(local eviction of attackers by voting evaluators,LEAVE)提高了69.3%。     

基于随机时空联合维度校准机制的WSN恶意节点定位算法

为提高无线传感网对恶意节点的查证识别能力,提出一种基于随机时空联合维度校准机制的WSN恶意节点定位算法.首先,采取一一映射机制,按照空间和时间维度进行时空建模,以提高网络对恶意行为的敏感程度.根据归一化后的节点均值,采取窗口方案对节点数据予以截断处理,以增强恶意节点的查证效果.随后,结合对角化时空矩阵协方差,采取特征值匹配模型,利用特征值的平均分布对恶意行为进行二次匹配,从而提高对疑似行为的过滤质量.仿真实验表明,与当前无线传感网恶意节点定位领域常用的DAR-UI算法及SC-RFL算法相比,所提算法具有更高的网络恶意节点识别频次和更短的首次恶意行为识别时间.     

面向复杂工业环境的信息物理融合系统可靠性

针对恶意节点的攻击行为,提出了一种基于随机Petri网的概率模型,描述信息物理融合系统的入侵检测响应行为. 分析了入侵检测响应对信息物理融合系统可靠性的影响. 主要考虑连续性攻击、随机攻击和阴险攻击3种攻击行为,设置最优的检测强度和响应强度,平衡系统节能和入侵容忍. 实验结果表明:根据攻击强度和检测行为,调整检测响应强度,信息物理融合系统的可靠性最优.      

选择性丢弃攻击检测方案

在无线传感器网络中,针对被俘获的恶意节点发动的丢弃合法数据包的攻击行为,提出了选择性丢弃攻击检测方案.该方案使用邻居检测点监听转发节点是否转发了数据包,防止数据包被恶意的丢弃.检测点在发现转发节点恶意丢包行为时,会执行转发数据包的任务,同时生成警报信息给BS节点.BS节点收到一定数量的警报信息,采取相应的措施隔离恶意节点.仿真结果表明,该方案能够很好的抵御恶意节点的丢包行为.     

基于可信机制的WSN节点恶意行为检测方法

为了解决无线传感器网络中的网络安全问题,针对无线传感器网络中节点恶意行为,提出了一种基于可信机制的节点恶意行为检测方法."所提方法"考虑到了来自第3方节点的间接信任并将直接信任同间接信任进行整合.整合过程中首先对第3方节点的信任按照一定的方法进行判断,当满足一定条件时按照D-S证据理论进行整合处理.仿真实验结果表明:"所提方法"能使得网络抵制节点恶意行为的健壮性更好,同时也保证网络具备更高的数据包传递有效性.     

机会网络下一种采用二审分析法的网络恶意节点检测机制研究

机会网络中一旦有了恶意节点,则会引起网络拥塞甚至系统崩溃。因此,如何检测并拒绝接收恶意节点发出的消息是保证机会网络能够正常顺利运行的一个亟待解决的问题。为解决这一问题,本文提出一种基于“二审分析法”的方式来对节点的恶意特征进行评价,并建立恶意节点黑名单。该算法首先通过主观分析算法对消息节点进行甄别,对无明显恶意特征的节点发送的传输消息进行“放行”,之后对具有恶意特征的嫌疑节点再利用客观分析算法进一步判断,并将满足条件的节点加入黑名单。正常节点不接收黑名单中各节点发送的消息,以此来抵御恶意节点的注入式攻击。该算法兼顾机会网络节点间的传输机会和节点内部资源,提高了节点恶意性的分析效率。同时提出“有效报文投递率”“有效传输延时”“有效网络开销”等概念,即各项统计指标不再纳入真实恶意节点产生的数据,通过各项“有效指标”,将更准确地对数据进行观察。     

平衡理论的P2P网络分布式信任模型

当前P2P网络中存在着大量的恶意节点攻击和共谋团体欺骗等问题,已存在的信任模型一定程度上完善了P2P网络环境,但模型的侧重点不同,无法全面解决大规模的恶意攻击和欺骗。为此,提出了基于平衡理论的P2P信任模型。该模型由信任结构的构建、恶意节点检测和信任推测等3部分完成。模型根据平衡理论构建信任网络;针对恶意节点的攻击,利用平衡理论定义节点的平衡因子,通过计算恶意行为对网络平衡性的影响来检测恶意节点;利用信任推测算法来推测信任节点,防止网络加入不信任的节点,降低网络的安全性。实验结果表明该模型可靠完善,算法有效和健壮。     

基于增强LEACH协议的无线传感器网络恶意节点检测模型

针对现有无线传感器网络恶意节点检测方法效率较低的不足,提出一种基于增强低功耗自适应集簇分层（enhanced low energy adaptive clustering hierarchy,enhanced LEACH）路由协议信誉机制的恶意节点检测（malicious node detection based on enhanced LEACH with reputation,MNDELR）模型.在无线传感器网络中使用增强LEACH路由协议选取簇首节点,其余节点选择对应簇首形成各簇集群并确定网络数据包传递路径.节点在数据包内添加节点编号、信誉评价等信息并按传递路径将数据包发送至汇聚节点;汇聚节点解析获取数据包内节点编号并与源节点编号比较判定,形成可疑节点列表;计算节点信誉值并与阈值比较判定网络中的恶意节点.实验结果表明,与其他方法相比,MNDELR模型在无线传感器网络中对恶意节点的检测效果较为显著.      

基于改进动态源路由协议的MANET灰洞攻击检测和缓解研究

针对移动自组网络易遭受灰洞攻击的问题,提出一种改进动态源路由协议来检测和缓解灰洞攻击。首先,建立一种入侵检测系统(IDS),IDS节点仅当检测到灰洞节点时才设置为混杂模式;然后,通过检测节点转发数据包数目的异常差来检测恶意节点,当检测到异常时,附近的IDS节点广播阻塞消息,通知网络上的节点共同隔离恶意节点;最后,利用Glomosim工具进行的仿真实验验证了所提方法的有效性,该方法的平均丢包率仅为12.5%,端到端传输延时仅为0.116 s,比较表明,所提方法优于其他几种现有灰洞攻击检测方法。     

无线传感器网络中的Sybil攻击与检测

无线传感器网络中Sybil攻击是一种常见的攻击方式。在Sybil攻击中，一个恶意节点对外的表象是多个传感器节点，即具有多个身份，比如通过冒充其他节点或简单的对外声称伪造的身份。本文系统分析了传感网中Sybil攻击所带来的危害，重点讲述了当前针对Sybil攻击的检测手段，最后给出结论。     

均衡评估算法对基于区块链的无线传感网节点信任管理优化

提出了一种均衡评估算法,通过在区块链中消除无线传感器网络中的恶意节点来增强信标节点之间的信任关系。首先将传感器节点信息打包生成区块,按照节点编号顺序生成区块链;接着在区块链中对每个信标节点进行基于行为、基于反馈和基于数据的信任值计算,将3个信任值加权得到每个信标节点的均衡信任值,并将均衡信任值广播给基站;最后对均衡信任值排序,把信任值较小的信标节点视为恶意节点,并将其从区块链中剔除。仿真结果显示,均衡评估算法在平均定位误差、检测精度和平均能耗等方面都有了很好的提升,同时保证了信任评估管理过程的安全性和可追溯性。     

无线传感网络多节点通信链路质量检测算法

为提升无线传感网络的扩展性和通信性能,研究无线传感网络多节点通信链路质量检测算法。基于稳定路由协议设计了无线传感网络多节点通信链路质量检测算法,利用通信节点分析报文确认邻居节点间距,通过非参数局部线性核平滑方法依据邻居节点间距建立信号获取平滑后的信号接收强度。判断无线传感网络中的节点是否来自上游节点分组的平滑后信号接收强度后,采取滑动窗口局部多项式拟合方法建立链路质量检测模型,通过链路质量检测结果判断无线传感网络中该链路中通信节点移动状态,通过通信节点移动状态判断链路质量。实验结果表明,采用该算法可准确检测无线传感网络多节点通信链路质量,且在节点数量增加时检测效果依然良好,具有较好的扩展性。     

传感器定位节点的应用设计与实施

将定位功能融入到节点中,设计并实施了一种具有定位功能的传感器网络节点.该节点具有内置定位引擎,通过获取节点间的接收信号强度,转换成相应的距离信息.当获取3个以上已知节点坐标后,采用极大似然估计法给节点定位.实验结果表明,该节点定位精度3 m,可以满足一般传感器网络应用的需要.     

一种基于残差分析过滤的安全定位算法

在无线传感网络节点定位中,恶意锚节点的出现会降低网络定位性能,为了解决这个问题,根据节点定位过程中的恶意锚节点攻击特性和定位计算中的残差问题,提出一种基于残差分析和过滤的无线传感网络安全定位算法.建立了基于距离的安全定位模型,对网络定位中的残差问题进行了分析,并且通过残差特性过滤掉网络中恶意锚节点,利用剩余锚节点信息和梯度下降法对未知节点实现高精度定位.仿真表明,此算法在多个性能指标下都能取得相对较高的定位精度,并且在高强度的恶意攻击下也能保持较高的定位性能.此算法不但能有效地抵御恶意攻击对节点定位的破坏,还显著地加强了网络的定位安全性.     

考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法设计

传统方法设计无线传感网络路由中,往往忽略了节点的能量消耗以及不同节点能耗的差异性,导致出现节点分布不均匀、路由平衡度较差、整体开销成本较大、能耗高等问题。为此,提出了考虑节点能量消耗的无线传感网络平衡路由算法。构建节点能耗模型,建立无线传感网络梯度和传感器节点之间的信息素,结合蚁群算法求解整体能耗模型,实现无线传感网络平衡路由的算法设计。实验结果表明,所提方法可提高无线传感网络中节点的均匀分布能力,降低整体能耗开销,减少能量消耗,有效实现无线传感网络平衡路由的算法设计。