專利名稱：基于路徑序列的wsn路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，特別是涉及一種基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
隨著嵌入式技術(shù)與無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳感技術(shù)融合而成的“無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN) ”也得到了迅猛發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人或物之間緊密的信息傳遞。由此孕育而成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)將大量廉價(jià)傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)或按一定規(guī)則部署在某個(gè)檢測(cè)區(qū)域中，節(jié)點(diǎn)間利用無(wú)線通信技術(shù)形成多跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理中心的連接點(diǎn)，負(fù)責(zé)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)處理中心，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)除采集、存儲(chǔ)、處理數(shù)據(jù)外，還要兼顧路由器功能，轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，保證所有數(shù)據(jù)都能有效地通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中存在的待解決的問(wèn)題，致使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨嚴(yán)重的安全隱患。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，攻擊方式多種多樣，攻擊節(jié)點(diǎn)除了通過(guò)注入虛假信息威脅網(wǎng)絡(luò)安全外，還會(huì)惡意改變數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，使正常數(shù)據(jù)通過(guò)不安全的路徑，經(jīng)過(guò)惡意節(jié)點(diǎn)而無(wú)法保證數(shù)據(jù)的安全性。完善的安全機(jī)制除了要保證數(shù)據(jù)來(lái)自正常節(jié)點(diǎn)外，還要保證數(shù)據(jù)按既定的路由進(jìn)行傳輸，并且盡可能地減少節(jié)點(diǎn)耗電量，延長(zhǎng)整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過(guò)對(duì)路徑序列的驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)包的路由規(guī)則檢 測(cè)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性與路由規(guī)則的正確性，不需要加密運(yùn)算，無(wú)需密鑰的建立與管理，小計(jì)算開銷，低時(shí)延，低能耗的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，它包括以下步驟:
51:進(jìn)行路徑序列的生成與告知:初始化路由信息表RT，并存儲(chǔ)在每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)
上；
52:節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)安全處理=Sensor節(jié)點(diǎn)周期性地感知環(huán)境，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理然后發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點(diǎn)采集匯聚來(lái)自全網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)境數(shù)據(jù)；
53:安全驗(yàn)證:節(jié)點(diǎn)提取數(shù)據(jù)包中的路徑序列，在自己的路由信息表RT中檢索是否存在與數(shù)據(jù)包中所攜帶的路徑序列相吻合的序列，若存在相吻合的序列，則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，若不存在相吻合的序列，則丟棄該數(shù)據(jù)包并發(fā)出警報(bào)。所述的SI中路由信息表初始化的具體操作過(guò)程包括以下子步驟:
SlOl:在已建立好路由的、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為η個(gè)節(jié)點(diǎn)的WSN中，區(qū)分葉子節(jié)點(diǎn)鞏與非葉子節(jié)點(diǎn)IVii
5102:被識(shí)別為珂的節(jié)點(diǎn)初始化生成一段長(zhǎng)為
權(quán)利要求
1.基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，其特征在于:它包括以下步驟: 51:進(jìn)行路徑序列的生成與告知:初始化路由信息表RT，并存儲(chǔ)在每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上； 52:節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)安全處理=Sensor節(jié)點(diǎn)周期性地感知環(huán)境，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理然后發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點(diǎn)采集匯聚來(lái)自全網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)境數(shù)據(jù)； 53:安全驗(yàn)證:節(jié)點(diǎn)提取數(shù)據(jù)包中的路徑序列，在自己的路由信息表RT中檢索是否存在與數(shù)據(jù)包中所攜帶的路徑序列相吻合的序列，若存在相吻合的序列，則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，若不存在相吻合的序列，則丟棄該數(shù)據(jù)包并發(fā)出警報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述的SI中路由信息表初始化的具體操作過(guò)程包括以下子步驟: 5101:在已建立好路由的、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為η個(gè)節(jié)點(diǎn)的WSN中，區(qū)分葉子節(jié)點(diǎn)JVi與非葉子節(jié)點(diǎn)Mp 5102:被識(shí)別為鞏的節(jié)點(diǎn)初始化生成一段長(zhǎng)為8.「《/8"| -bit的全O序列:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述的步驟S2中源節(jié)點(diǎn)況￠ = 12,…3)發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟包括以下子步驟: S201:采集環(huán)境數(shù)據(jù)，生成消息包M/0 = 1么...)(節(jié)點(diǎn)況發(fā)送的第j條消息)； S202:選擇i ; € = {β-ι，漢2，-，Dμ (右k>l，則任選其一)并生成包式+Aff ； S203:將式+M/發(fā)送出去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述的步驟S2中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)=轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的步驟包括以下子步驟: S204:從式+Μ(中分別提取出路徑序列式和環(huán)境數(shù)據(jù)M/ ；S205:在巧中把與自己節(jié)點(diǎn)ID相對(duì)應(yīng)的比特位置為’ I’生成新序列巧、重新生成iV+Ai/ ； S206:將盡'+M/發(fā)送出去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)包由用于區(qū)分在路徑序列生成階段和消息傳輸階段的數(shù)據(jù)包Data Type、指示消息長(zhǎng) 度的Msg Length、Path-Sequence和有效數(shù)據(jù)部分Msg組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證方法，它包括以下步驟S1進(jìn)行路徑序列的生成與告知初始化路由信息表RT，并存儲(chǔ)在每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上；S2節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)安全處理Sensor節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理并進(jìn)行發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)，Sink節(jié)點(diǎn)采集環(huán)境數(shù)據(jù)；S3安全驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)提取數(shù)據(jù)包中的路徑序列，在自己的路由信息表RT中檢索是否存在與數(shù)據(jù)包中所攜帶的路徑序列相吻合的序列，若存在則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，若不存在則丟棄并發(fā)出警報(bào)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)路徑序列的驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)包的路由規(guī)則檢測(cè)與身份認(rèn)證，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性與路由規(guī)則的正確性，不需要加密運(yùn)算，無(wú)需密鑰的建立與管理，小計(jì)算開銷，低時(shí)延，低能耗。
文檔編號(hào)H04W84/18GK103220693SQ20131015500
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者姜麗榮, 馮鋼, 秦爽, 秦智 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)