论文部分内容阅读
随着无线通信技术、感知识别技术的发展,越来越多的研究者开始关注于客观世界物品与品之间信息的通信与交换,物联网的概念也随之被提出。物联网融合了现存的互联网、移动通信网、无线传感网等网络,从客户的需求出发,广泛应用于人与物、物与物之间的信息交换,提供涵盖生活方方面面的信息服务与应用,掀起了世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网作为一种异构多网融合的网络,既要面临来自核心互联网的安全威胁,还需要面临其他网络安全问题。其感知节点呈现多源异构性、功能简单、计算能力较低且携带能量较少,极易被窃听、控制而造成信息泄露,或发送虚假报文渗透到网络层引发路由安全问题。同时节点数量庞大,分布呈集群化,海量数据在网路中传输,容易造成拥塞产生拒绝服务问题。如何使用安全的路由协议保障数据的可靠转发成为制约物联网发展的关键技术之一。目前,针对物联网中无线自组织网络路由安全的研究大多假设节点性质能力相同,没有考虑过在含有异构节点的多网融合的网络下建立统一安全架构。并且物联网终端节点的数量规模之大也是前所未有的。本文对物联网特征及安全架构进行了研究,物联网感知层存在大量低智能节点,且多以无线方式接入网络,本文对已有路由协议做了改进提高其安全性,做了以下工作:(1)对现有物联网拓扑结构进行了研究,分析了当前的已有的分簇算法,认为高智能节点和能力较低的节点在网络中使用统一的身份进行数据转发造成了资源浪费。本文以节点计算能力,存储资源和剩余能量为约束,提出了一种基于信任度的分簇方法。在提高网络安全性的同时,合理分配网络资源,使用高智能节点作为簇头负责安全信息的收集和转发,提高了网络稳定性和寿命。(2)在已有的分簇基础上,建立起基于信任的路由机制。已有对节点信任度计算的方法大多依据节点会话使用的签名认证的结果来调整节点信任度。考虑到网络内低智能节点计算能力较低,存储资源较少无法负担加密带来的计算和通信开销。本文提出综合利用跨层的信息更快速的检测恶意节点,反馈到网络层进行信任度评估。(3)为了使路由路径更加稳定,本文在源节点维护多个待选路由路径,根据路径信任度、路径耗费时间以及路由跳数综合评判进行选路,本协议选择在较短的时间内、以较少的路由跳数转发、信任度值最大的路由路径。(4)本文利用仿真软件对所改进的基于信任度的分簇机制以及利用跨层信息可信路由机制进行验证,并对实验结果分析总结,验证了二者的在存在不安全因素且节点能力各异的复杂网络环境下的合理性和有效性。最后,总结了论文的不足并简要讨论了下一步工作。