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无线传感器网络是当前在国际上备受关注的前沿热点研究领域之一。目前,随着研究的不断深入,无线传感器网络被广泛的应用于各个领域中,如:军事侦察,智能家居,空间探索,环境科学,医疗监测等方面。然而,由于无线传感器网络自身的特点,使得传统的安全机制无法直接运用到传感器网络中。因此,如何为无线传感器网络提供安全机制是个亟需解决的问题。 本文分析了几种典型的无线传感器网络的入侵容忍路由协议,然而这些协议存在一个共同的特点是无法认证节点的身份,因此,本文提出了一种基于零知识证明的节点身份认证方案。利用该方案,设计了一种基于零知识证明的入侵容忍路由协议IRZKA。IRZKA协议可以有效的抵抗泛洪攻击,窃听攻击,篡改攻击,女巫攻击等,而且当网络中某个节点被捕获时,仅仅影响其邻居节点的安全性。 接着,针对簇形网络中簇内节点发送虚假信息的攻击,本文设计了一种离群数据检测机制TSODV。簇内节点对其邻居节点采集的数据进行判断,然后将判断结果发送给簇头,簇头根据投票机制判断簇内的可疑节点。仿真结果表明,与TSLOF相比,TSODV在运算速度和检测精度方面的性能优于TSLOF,但网络能量消耗高于TSLOF。针对簇形传感器网络,TSODV可以有效的检测出簇内发送虚假信息的成员节点。 最后,本文实现了物联网感知层安全仿真平台的部分模块,包括了电池建模模块、节点属性建模模块、参数设置模块、节点布撒模块以及节点可视化模块,并以tictoc协议为例对仿真软件进行系统测试。