试析生物免疫原理的新型无线传感器网络安全算法研究

生物免疫原理的新型无线传感器网络安全算法是以无线传感的网络安全分析为基础提出的一种新型的网络安全算法,这个算法结合了生物免疫原理,并建立起入侵特征库,这样安全系统就具备了学习和记忆功能,并可以利用粗糙集来改善无线传感器网络信息的不完整性和不确定性。在网络运行时,这种算法将提高入侵检测率。该文将详细介绍生物免疫原理的新型无线传感器网络安全算法的结构、入侵特征库的建立过程以及生物免疫原理的新型无线传感器网络安全算法的具体分析,研究这项算法对提高网络安全的实际意义。     

无线传感器网络安全与入侵检测研究

分析了影响无线传感器网络安全的因素和特点,比较了典型攻防策略,研究了无线传感器网络入侵检测模型,比较、分析了典型入侵检测算法,讨论了无线传感器网络安全待解决的问题及发展方向.     

无线传感器网络安全性问题

提出了无线传感器网络的安全维(安全需求),定义了无线传感器网络的威胁模型,分析了无线传感器网络安全维与威胁模型之间的映射关系.在这些工作的基础上,设计了一个适合于无线传感器网络的安全性框架,包括安全部署与安全机制;同时,对实现该安全性框架的相关安全机制和安全技术进行了分析.该安全性框架集成在无线传感器网络的轻量化协议栈...     

一种基于无线传感器网络安全的能量优化路由算法

针对无线传感器网络节点能量利用效率、能量消耗不均衡和安全威胁而导致的网络寿命和网络功能受到影响等问题,提出了一种基于网络安全的能量优化路由算法.在网络中建立安全信任评估机制,借用物理学中势场的概念,利用节点深度、区域能量、剩余能量和安全信任值信息建立4个势场,并将它们统一成一个整合的势场.利用该势场函数确定节点数据包传输的下一跳方向,来达到对传感器网络能量利用效率、能量均衡和安全性的优化.通过仿真实验验证了算法的有效性.     

无线传感器网络入侵检测模型研究综述

随着无线传感器网络在众多领域的广泛应用,无线传感器网络的安全问题也显得尤为重要.入侵检测作为一种积极主动的深度防护技术,在传统网络中已经有了较多成熟的检测机制.由于无线传感器网络的特点决定了传统网络中的很多检测机制不能完全适用于传感器网络中.本文结合无线传感器网络体系结构研究了传感器网络入侵检测的典型模型,对比了检测模型的优缺点,最后提出了无线传感器网络入侵检测的研究趋势.     

一种层次型无线传感器网络安全认证方案

在阐述无线传感器网络及其安全问题的同时,重点对层次型无线传感器网络安全认证方案展开研究.先对无线传感器网络安全框架协议SPINS进行分析,指出其不足之处.为进一步提高网络安全性,借鉴网络安全技术(如IPSec,SET等)中综合采用对称密码技术和非对称密码技术的思想,将证书应用于传感器网络中.根据传感器节点低功耗的特点,对其证书结构进行重新设计,通过重构的证书实现了传感器节点的身份认证和数据源认证.理论分析和仿真实验结果表明,本方案与SPINS方案相比,虽然使网络性能有所降低,但使网络安全性能有很大提高,能够有效地解决层次型无线传感器网络安全认证问题.     

一种无线传感器网络入侵检测系统模型

为了提高无线传感器网络的安全性,针对该网络能量有限的特点,设计了一个入侵检测系统模型,模型采用了多节点联合协作的思路,入侵检测节点采用一种异常检测算法,节点之间采用能量最大节点选择的算法。仿真实验表明,系统能较好的解决无线传感器网络入侵检测的能量消耗问题。     

基于深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型

针对现有的特征选择算法和分类算法在无线传感器网络(WSN)入侵检测系统中检测性能表现不佳、检测实时性差、模型复杂度高等问题,提出一种基于随机森林和深度森林算法的分布式WSN入侵检测模型.该模型首先对传感器节点流量数据进行预处理;然后将轻量级随机森林分类器部署到传感器节点和簇头节点,传感器节点和簇头节点合作对流量数据进行处理,并在基站上采用深度森林算法从大量流量数据中发现攻击行为;最后对WSN中的入侵行为进行实时分类入侵检测.使用无线传感器数据集WSN-DS和NSL-KDD数据集来评估所提出的模型性能.实验结果表明,该模型与现有的入侵检测模型相比,具有良好的检测性能,实时性较高,可避免模型过度拟合.     

无线传感器网络中恶意软件传播研究

从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究.首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infected)传播模型,该模型充分考虑无线传感器网络固有特征和传播特征,模型建立引入MAC机制和随机密钥预分布方案.分析和仿真表明,无线传感器网络的空间局域化结构特征、无线信道共享机制和安全管理应用主导了传播增长效果,限制了恶意软件传播速度,降低了在无线传感器网络中大规模流行恶意软件的风险.文中提出的模型能够描述无线传感器网络中恶意软件传播行为,为建立无线传感器网络安全防御机制提供了基础.     

基于Boosting半监督的网络安全入侵检测算法

针对网络安全入侵行为升级快、隐蔽性强和随机性高等严重的安全问题,提出了一种基于半监督的网络安全入侵检测算法.该算法利用Boosting建立入侵检测模糊分类器,采用遗传算法进行迭代训练,生成最终的网络安全入侵检测模型.仿真结果表明,该算法有效提高了网络安全入侵检测的性能和效率.与SVM等先进的入侵检测方法相比,该算法能更加准确有效地检测各种类型的入侵,具有良好的检测效果和应用价值.     

基于数字水印技术的无线传感器网络安全机制研究

利用数字水印技术实现无线传感器网络的安全性。首先分析数字水印用于解决无线传感器网络安全问题的可行性，然后采用基于跳频扩频技术的数字水印、基于数字水印的认证技术来保障无线传感器网络的安全，最后给出数字水印设计实例。研究表明，数字水印技术是一种有效的、切实可行的无线传感器网络安全解决方案。     

WSNs中基于快速聚类分析的算法实现

采用多层信任管理结构,通过改进快速聚类算法把网络节点分为若干个节点簇,参考簇的重心选择合适的簇头节点和中继节点,尽可能地缩短总传输距离以节省能耗,加强了无线传感器网络的安全保证。     

面向物联网的无线传感器网络异构组网技术研究

组网技术是实现大规模WSNs网络的基础之一,网络模型和节点位置部署是研究WSNs组网的重要内容.针对大规模无线传感器网络的特性,在研究和分析WSNs网络结构和物联网需求的基础上,结合Star模型和Mesh模型的优点,提出了一种面向物联网的WSNs新型网络模型;同时,结合密度优先原则和邻节点信息思想对RDF算法进行改进,提出了适合大规模WSNs的网络节点部署的NDF算法,其节省了网络能量、延长了网络寿命.试验表明:通过新型组网模型和NDF算法组建面向物联网的大规模WSNs网络,能够实时、精确的监测和采集测量数据,在节省了网络能量的同时也提高了网络数据的准确度.     

基于危险理论的无线传感器网络入侵检测的一种新模型

针对传感器节点的内存不足,电池能量有限使得无线传感器网络面临很严峻的安全挑战,提出了一种新式的基于危险理论的无线传感器网络入侵检测系统,它使用了通过K最邻近分类器产生的危险信号。实验结果显示这种系统是无线传感器网络的一种新的理想模型。     

一种基于遗传算法的无线传感器网络路由算法

针对传感器节点在能量储备、计算能力、通信能力方面制约性强等问题,采用进化算法理论,提出一种适用于无线传感器网络的移动Agent路由选择算法.该算法能为移动Agent探测具有最小能耗的路径,同时保证信息收集的完整性.实验结果表明,该算法自适应性强,可减少传感器节点的能量消耗,满足无线传感器网络在实际应用中对移动Agent路由算法的需求.     

Online Distributed Fault Detection of Sensor Measurements

In wireless sensor networks (WSNs), a faulty sensor may produce incorrect data and transmit them to the other sensors. This would consume the limited energy and bandwidth of WSNs. Furthermore, the base station may make inappropriate decisions when it receives the incorrect data sent by the faulty sensors. To solve these problems, this paper develops an online distributed algorithm to detect such faults by exploring the weighted majority vote scheme. Considering the spatial correlations in WSNs, a faulty sensor can diagnose itself through utilizing the spatial and time information provided by its neighbor sensors. Simulation results show that even when as many as 30% of the sensors are faulty, over 95% of faults can be correctly detected with our algorithm. These results indicate that the proposed algorithm has excellent performance in detecting fault of sensor measurements in WSNs.     

Multi-sink Deployment Strategy for Wireless Sensor Networks Based on Improved Particle Swarm Clustering Optimization Algorithm

In wireless sensor networks(WSNs) with single sink,the nodes close to the sink consume their energy too fast due to transferring a large number of data packages,resulting in the "energy hole" problem.Deploying multiple sink nodes in WSNs is an effective strategy to solve this problem.A multi-sink deployment strategy based on improved particle swarm clustering optimization(IPSCO) algorithm for WSNs is proposed in this paper.The IPSCO algorithm is a combination of the improved particle swarm optimization(PSO) algorithm and K-means clustering algorithm.According to the sink nodes number K,the IPSCO algorithm divides the sensor nodes in the whole network area into K clusters based on the distance between them,making the total within-class scatter to minimum,and outputs the center of each cluster.Then,multiple sink nodes in the center of each cluster can be deployed,to achieve the effects of partition network reasonably and deploy multi-sink nodes optimally.The simulation results show that the deployment strategy can prolong the network lifetime.     

传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

带非均匀节点分布无线传感器网络的高效节能数据存储

现有大部分无线传感器网络的分布式数据存储方法都依赖于传感器节点定位系统,这会导致节点消耗大量的能量,而且这些方法主要是针对均匀分布的无线传感器网络的,并不适用于非均匀节点分布的传感网络。为了解决这个问题,提出一种非均匀节点分布传感网络的大数据路由存储算法,其目的在于减少传感器节点的实际分布和地址。为了进一步节省数据存储空间和能量消耗,将布隆过滤器(Bloom filter)集成到节点上,从而进一步减少数据丢失和网络能量消耗。文中算法提供了高效的搜索服务,使数据在网络内的存储分布和路由能量消耗更加均匀,进而提高了网络的生存时间。文中算法在容错情况下通过减少冗余数据来提供高效节能的存储,并进一步减少数据的路由开销和存储空间的浪费。     

异构传感器网络成本最优节点部署机制

针对异构无线传感器网络中节点的高密度部署情况,研究了异构传感器节点的优化部署问题。提出一种基于遗传算法的异构节点成本优化部署方法。算法以网络的容错性和覆盖性为约束条件,以部署的成本为目标函数进行优化计算得到保证网络覆盖和网络容错性所需的节点位置和节点类型。算法既适用于布尔传感模型,又能应用于概率传感模型。仿真结果表明该算法能快速收敛于最优解,降低网络部署的成本,是一种可行的异构无线传感器网络节点部署的解决方案。