[发明专利]无线传感器网络的便携电脑级恶意节点检测与容忍方法

摘要

本发明提供一种无线传感器网络的便携电脑级恶意节点的检测与容忍方法，不同于传统的多路由方法和信任模型的思路，本发明利用网关节点采集提取传感器网络中无线信号的射频指纹，通过分析比较传感器网络的节点布设之前的射频指纹与传感器节点进入工作状态下的射频指纹之间的差异找到便携电脑级恶意节点；因为各射频模块产生信号的射频指纹存在明显差异性并且不可复制，所以利用射频指纹进行便携电脑级恶意节点的检测与容忍具有一定先进性和有效性，为无线传感器网络的安全通信提供了新思路。

主权项

一种无线传感器网络的便携电脑级恶意节点的检测与容忍方法，其特征是：包括如下步骤：(1)在进行传感器网络布设之前，选取一些传感器节点产生射频信号，由网关节点对这些射频信号进行采集并进行变换，选取其中具有共性的特征作为本地传感器节点的射频指纹；(2)完成传感器网络布设，所有传感器节点进入正常工作状态；网关节点除了完成正常的功能外，还进行射频信号的采集，并从中提取射频信号的射频指纹，将所提取的射频指纹和本地传感器节点的射频指纹进行比较；(3)当射频指纹和本地传感器节点的射频指纹一致，不做任何处理，重复步骤(2)；当射频指纹和本地传感器节点的射频指纹不一致，但是射频信号可以正常解调处理，说明网络中有其他恶意节点入侵并在网络中进行非法通信，进入步骤(4)；当射频指纹和本地传感器节点的射频指纹不一致，射频信号也无法正常解调处理，说明网络中有其他的异构节点进行通信，防止对空中无线干扰信号的误判，记录此射频指纹出现的次数为C1，当C1大于阈值，判断产生此射频信号的恶意节点在网络中进行非法通信，进入步骤(5)；(4)网络中检测到射频指纹和本地传感器节点的射频指纹不一致，但是射频信号可以正常解调处理的同频工作的恶意节点，网关节点将恶意节点的ID和位置信息通知到网络中的各个传感器节点，阻断和隔离恶意节点的通讯，达到容忍恶意节点的目的；(5)网络中检测到异构的恶意节点，网关节点根据恶意节点的信号强度对恶意节点进行定位，并采用移动检测的方式按照信号强度增加的方向不断接近恶意节点，直到找到恶意节点并将其从网络中去除，达到容忍恶意节点的目的；对于所述射频指纹和本地传感器节点的射频指纹不一致，但是射频信号可以正常解调处理的同频工作的恶意节点，先采用针对所述同频工作的恶意节点的检测容忍方法进行处理，如未达到容忍恶意节点的目的，再采用针对异构恶意节点的检测容忍方法进行处理，防止所述同频工作的恶意节点同时具有异构的恶意节点的功能。