[發(fā)明專利]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑安全傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710445951.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107295505B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃杰;張?jiān)讫?/a>;衛(wèi)錦;萬(wàn)棄寒;閔溪青;曹山山;朱仟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W12/00
• 分類號(hào): H04W12/00;H04W12/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 常虹

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑安全傳輸方法，包括如下步驟：1已部署的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)里，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)需要向目的節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送路由請(qǐng)求消息；2中間節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行路由請(qǐng)求消息廣播時(shí)，將自身的鏈路信息添加至路由請(qǐng)求消息中；3基站獲得多條路由請(qǐng)求消息，從中得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)，根據(jù)竊聽(tīng)能力計(jì)算傳輸數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)的概率；4根據(jù)使用者對(duì)傳輸安全性的要求S_req確定此次傳輸需要的子數(shù)據(jù)包秩K，建立路由拓?fù)洌祷芈酚蓱?yīng)答消息至源節(jié)點(diǎn)；5源節(jié)點(diǎn)接收到路由應(yīng)答消息后，將原數(shù)據(jù)分為以K為秩的子數(shù)據(jù)包，通過(guò)K條獨(dú)立路徑進(jìn)行傳輸。該方法可以有效降低無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被竊聽(tīng)的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信領(lǐng)域，具體涉及一種多路徑安全傳輸方法。

背景技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中，其網(wǎng)絡(luò)安全性是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中竊聽(tīng)者的通信設(shè)備位于節(jié)點(diǎn)通信范圍內(nèi)時(shí)，能夠輕松監(jiān)聽(tīng)到節(jié)點(diǎn)的通信信息。研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)方法，防御竊聽(tīng)攻擊具有重要意義。

為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隱私保護(hù)，可以使用的方法包括數(shù)據(jù)加密算法和多路徑隱私保護(hù)技術(shù)等。多路徑路由具有在傳輸過(guò)程中保證信息可靠性、提高容錯(cuò)性等優(yōu)勢(shì)，多路徑安全傳輸?shù)闹饕枷胧菍⒍嗦窂铰酚傻膬?yōu)勢(shì)，與其他安全機(jī)制相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全傳輸。

Alwan等人在組播VLAN管理協(xié)議的基礎(chǔ)上利用Reed-solomon codes以及選擇加密策略，提出安全多路徑路由協(xié)議，目的為提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性及服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)完成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署后，部署節(jié)點(diǎn)對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行感知，得到自身數(shù)據(jù)受竊聽(tīng)攻擊概率P_u；選擇路徑時(shí)，節(jié)點(diǎn)計(jì)算路徑遭竊聽(tīng)攻擊的概率P_path并告知子節(jié)點(diǎn)；基站根據(jù)源節(jié)點(diǎn)對(duì)拓?fù)浒踩缘囊骃_req選擇建立節(jié)點(diǎn)不相交多路徑路由，路由需滿足P_pkt≤1-S_req。

雖然Alwan所提出的協(xié)議提供了防御竊聽(tīng)攻擊的思路，但是沒(méi)有給出明確的P_u計(jì)算方法，同時(shí)計(jì)算操作提高了中間節(jié)點(diǎn)的能耗，而且協(xié)議中并沒(méi)有考慮各路徑之間邏輯關(guān)聯(lián)性等因素，如果路徑之間有交叉節(jié)點(diǎn)，當(dāng)交叉節(jié)點(diǎn)被竊聽(tīng)時(shí)，增大了網(wǎng)絡(luò)被竊聽(tīng)的概率。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多路徑的安全傳輸方法，該方法可以有效降低無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被竊聽(tīng)的概率。

技術(shù)方案：本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑安全傳輸方法，包括如下步驟：

(1)已部署的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)里，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)需要向目的節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送源路由請(qǐng)求消息；

(2)中間節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行源路由請(qǐng)求消息廣播時(shí)，將自身相關(guān)的鏈路信息添加至本節(jié)點(diǎn)接收到的路由請(qǐng)求消息中，構(gòu)成中間路由請(qǐng)求消息；

(3)基站獲得多條最終路由請(qǐng)求消息，從所述多條最終路由請(qǐng)求消息中提取得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)，根據(jù)竊聽(tīng)者竊聽(tīng)能力計(jì)算傳輸數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)的概率，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性進(jìn)行評(píng)估；

所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)為根據(jù)每一條最終路由請(qǐng)求消息獲取到的傳輸路徑，包括所述傳輸路徑的跳數(shù)、各跳中間節(jié)點(diǎn)ID；

所述傳輸數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)的概率包括普通節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)概率P_u、單條傳輸路徑被竊聽(tīng)概率和整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被竊聽(tīng)概率P_pkt；

所述最終路由請(qǐng)求消息為路由請(qǐng)求消息傳輸路徑上最后一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送至基站的路由請(qǐng)求消息；

(4)根據(jù)使用者對(duì)傳輸安全性的要求S_req確定此次傳輸需要的子數(shù)據(jù)包秩K，建立路由拓?fù)洌祷芈酚蓱?yīng)答消息至源節(jié)點(diǎn)；