[发明专利]一种无线传感器网络恶意节点检测方法

摘要

一种无线传感器网络恶意节点检测方法。其在进行恶意节点判定时，首先使用增强LEACH路由协议，通过选择簇首节点形成各簇集群并确定网络数据包传递路径。其次，各子节点在数据包内添加节点编号及对其父节点的信誉评价值等信息，并按传递路径发送数据包至汇聚节点；汇聚节点解析获取的数据包内节点编号并与无线传感器网络中的节点编号进行比较，形成可疑节点列表。最后，计算各传感器节点的信誉评价值并与检测阈值比较，以判定无线传感器网络中的恶意节点。该方法将增强LEACH路由协议与信誉评价机制结合，能够有效识别无线传感器网络中的恶意节点，提高检测效率。

主权项

1.一种无线传感器网络恶意节点检测方法，所述的无线传感器网络包括汇聚节点SN及多个传感器节点N，通过采用增强LEACH路由协议，其中一部分传感器节点N作为簇首节点C，接受来自簇集群内部其他传感器节点N的数据包，并将簇集群内的数据包转发给汇聚节点SN；/n其特征在于：所述的无线传感器网络恶意节点检测方法包括按顺序进行的下列步骤：/n1)簇首节点选择的S1阶段：在此阶段，根据无线传感器网络中各传感器节点的剩余电量、到汇聚节点距离和节点信号强度，在各传感器节点中选取若干传感器节点作为簇首节点，每个传感器节点具有一个节点编号，并将所有传感器节点编号列成表，然后进入S2阶段；/n2)簇集群形成的S2阶段：在此阶段，簇首节点将其当选的消息广播通知属于非簇首节点的其余传感器节点，非簇首节点接收到通知后分别计算与各簇首节点的间距，并选择加入与其距离较近的簇首节点所在簇，由此形成多个簇集群，然后进入S3阶段；/n3)创建数据包的S3阶段：在此阶段，作为子节点的各非簇首节点创建数据包，数据包中包括子节点数据、子节点编号、数据包编号以及子节点对其父节点的信誉评价值，并采用其与汇聚节点共享的密钥对数据包加密而生成加密数据包，其中信誉评价值包含取值为0或1的可信评价值以及取值为0或1的嫌疑评价值，然后进入S4阶段；/n4)发送与传递数据包的S4阶段：在此阶段，各子节点发送上述加密数据包，该数据包通过子节点选择转发数据包的父节点以一跳或多跳的方式进行传递，传递到作为最后一个父节点的簇首节点后，由簇首节点利用其与汇聚节点共享的密钥对数据包加密并转发加密后的数据包至汇聚节点；在数据包传递过程中，每一父节点都将对其下一父节点进行信誉评价，并将信誉评价值及其节点编号、数据包编号添加在发送给下一父节点的数据包中一同传送，最后根据父节点的行为执行相应操作，然后进入S5阶段；/n5)进行数据包解析的S5阶段：在此阶段，汇聚节点接收到各子节点发送的数据包后，利用与各簇首节点共享的密钥解密数据包，提取出数据包中的节点编号、数据包编号及对父节点的信誉评价值，通过将数据包中的节点编号与无线传感器网络中各传感器节点的编号比较形成可疑节点列表，然后进入S6阶段；/n6)恶意节点综合决策判定的S6阶段：在此阶段，汇聚节点根据步骤5)提取出的子节点对父节点的信誉评价值，生成无线传感器网络中各传感器节点的信誉值，并构建各传感器节点的信誉值表，信誉值包含可信值与嫌疑值，其中可信值代表某一传感器节点的可信评价值总和，即所有针对该传感器节点可信评价值为1的数字之和；嫌疑值代表某一传感器节点的嫌疑评价值总和，即所有针对该传感器节点的嫌疑评价值为1的数字之和，然后计算所有传感器节点的嫌疑值与可信值的比值，并将该比值和预先设定的检测阈值进行比较，最后结合上述可疑节点列表判定出哪些传感器节点为恶意节点。/n