29、无线传感器网络安全与能效管理研究

无线传感器网络安全与能效管理研究

无线传感器网络内部攻击者识别

无线传感器网络（WSN）作为一种新兴技术，在数据采集方面具有显著优势。它由具备处理能力、多种类型内存、射频收发器、电源以及各类传感器和执行器的节点组成。节点无线通信且常自组织，数据传输至基站（sink）。其应用广泛，如战场监视、边境监测等，部署策略依应用场景而定。

然而，WSN的安全问题不容忽视。由于无线介质开放性、无人值守运行、能量和计算资源有限等特点，网络易受攻击。特别是内部攻击者，可利用受损节点伪装成合法节点发动攻击，如篡改消息、丢弃数据或广播过量数据。以往针对内部攻击者的防护工作多依赖训练数据集或预定义阈值，对处理邻居节点观测不确定性的关注不足。

为此，提出了基于Dempster - Shafer理论（DST）的内部攻击者识别机制。该理论能处理不确定事件和观测的不确定性，通过融合多个不可靠邻居节点的证据来识别攻击者。

1. 相关工作
   • Staddon等人的方法 ：假设所有传感器测量数据沿路由树流向基站，基站通过路由更新消息识别故障节点。
   • Marti的方法 ：采用类似看门狗技术，节点监听下一跳节点的广播传输以检测数据包丢弃攻击，多个看门狗协同决策，需声誉系统评估参与者质量。
   • Zhang等人的方法 ：提出无线自组织网络入侵检测方案，研究协作统计异常检测架构，保护自组织路由免受攻击。但这些方法未充分考虑邻居节点观测的不确定性。