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物联网数据通信安全机制的研究

物联网数据通信安全机制的研究

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作者：朱维华北电力大学

学位级别：硕士

随着计算机水平和通信技术的飞速发展,物联网在电子商务、电力监控、军事国防等机密领域的应用越来越广泛,信息的共享与交换占据着越来越重要的地位,随之而来的信息安全问题逐渐成为影响网络稳定、用户隐私、数据传播的原因之一。数据... 详细信息

随着计算机水平和通信技术的飞速发展,物联网在电子商务、电力监控、军事国防等机密领域的应用越来越广泛,信息的共享与交换占据着越来越重要的地位,随之而来的信息安全问题逐渐成为影响网络稳定、用户隐私、数据传播的原因之一。数据通信是主要的信息交换方式,保障物联网中数据通信的安全性至关重要。无线传感器网络是物联网的重要组成部分,其面临着诸如泛洪攻击、选择性转发、Sybil攻击等多种攻击的威胁。保障无线传感器网络的安全是实现物联网安全数据通信的必要条件。结合无线传感器网络中LEACH路由协议的特点,在入侵检测方面进行研究,设计出一套可以抵御常见网络攻击的安全机制,通过间隔规则、重复规则、无线电传输范围规则、转发规则等既定规则实现入侵检测。并且运用数学建模方法将网络中的能量耗散定量地表示出来,证明引入安全机制对LEACH协议在能量耗散方面的影响是可以接受的。针对无线传感器网络中Sybil攻击问题,重点研究了Sybil攻击的轻量级检测方法,指出了经典的通过四点比值判断的RSSI检测算法中存在的漏洞,并通过数学推理和仿真实验证明了该漏洞的存在。结合LEACH协议的特点,经过详细地算法分析,提出了相应的改进方法,弥补了原算法的漏洞,有效降低了Sybil攻击的误判率,提高了这种轻量级入侵检测方法中Sybil攻击检测的准确性。最后研究改进轻量级Sybil攻击检测方法——三点定位检测方法。筛选出RSSI值近似相同的节点ID号,与邻居节点的情况进行比较,只要有三个监控节点(所有监控节点不在一条直线上)筛选出的传感器节点ID相同,便可确定发生了Sybil攻击。该方法还可以定位Sybil攻击节点的位置,便于在检测到攻击后及时清除恶意节点,保障网络安全。综上所述,通过研究无线传感器网络的入侵检测技术,形成一套安全机制,进一步提高了物联网数据通信的安全性。

关键词：物联网数据通信 wsn安全 Sybil攻击 LEACH协议

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