关键字 |
| 集群无线传感器网络,SET-IBS SET-IBOOS,数字签名和加密。 |
介绍 |
| 无线传感器网络是传感器节点的集合是专门为监控分布式物理或环境条件如温度、声音、压力,运动,等等。每个节点在本地能够感知环境,并将数据发送给另一个传感器节点或一个基站在无线传感器网络。性能和高效的数据事务是无线传感器网络的主要问题。大多数无线传感器网络的某些应用程序进程管理、医疗监控、空气污染监测、森林火灾探测、自然灾害预防和军事应用。安全、高效的数据传输在无线传感器网络(套)是必要的。 |
| 在无线传感器网络网络可伸缩性和管理的集群实现增加传感器节点的生命周期,减少了能源消耗。集群无线传感器网络,每一个集群都有集群头(CH)和剩下的集群中的节点是叶节点(非集群头传感器节点),数据聚合的叶节点(非集群头传感器节点)发送给集群头(CH)和集群头(CH),那么数据传输到基站。低能量自适应集群层次结构(LEACH)是最有可能用于低能耗无线传感器网络的传感器节点。避免快速能源消耗CH的LEACH协议中会随机旋转CH的传感器节点将会导致提高网络的生命周期。类似的协议LEACH APTEEN和桃子。 |
| 实现安全的LEACH协议是具有挑战性的,因为数据链路和网络动态集群,随机和定期重新安排。所以常见的密钥分发和节点节点信任缺乏像LEACH协议(分布式无线传感器网络现有的解决方案,但不是集群无线传感器网络(CWSN)。最相似的协议LEACH协议等SecLEACH, GSLEACH RLEACH,这些协议是最有可能使用对称密钥管理的安全,将导致所谓的孤儿节点问题。孤儿节点是一个问题,任何节点不与其他节点共享成对密钥加载密钥环。 |
| 降低存储成本的对称密钥,密钥环是不够分享两两对称密钥与所有无线传感器网络中的节点的孤儿作为集群节点将选举自己的头。它不与任何其他节点则往往减少节点的能量往往长时间操作。如果CH的选举本身的能源消耗在每个簇头的。非对称密钥管理的可能性(面板)最近被使用在无线传感器网络中补偿对称密钥管理的缺点。加密提供一个最重要的安全服务在不对称密钥管理、数字签名的id和公钥是获得数字证书。公钥数字签名是基于考虑整数从公钥密码学。IBOOS签名过程中提出了减少计算开销。我们提出两个协议用于集群无线传感器网络称为肠易激综合症和IBOOS IBS方案和IBOOS方案。提出和背后的关键理念提出协议IBS和IBOOS验证加密的数据通过使用数字签名来感知数据(消息包)高效的沟通和应用非对称密钥管理的安全。密钥和削参数加载和分布式基站最初将克服了传感器节点的密钥托管问题。 Finally we just compare the proposed protocol with the existing protocol for efficiency and security. |
相关工作 |
| 在无线传感器网络网络可伸缩性和管理的集群实现增加传感器节点的生命周期,减少了能源消耗。低能量自适应集群层次结构(LEACH)是最有可能用于低能耗无线传感器网络的传感器节点。避免快速能源消耗CH的LEACH协议中会随机旋转CH的传感器节点将会导致提高网络的生命周期。类似的协议LEACH APTEEN和桃子。实现安全的LEACH协议是具有挑战性的,因为数据链路和网络动态集群,随机和定期重新安排。所以常见的密钥分发和节点节点信任缺乏像LEACH协议(分布式无线传感器网络现有的解决方案,但不是集群无线传感器网络(CWSN)。最相似的协议LEACH协议等SecLEACH, GS-LEACH RLEACH,这些协议是最有可能使用对称密钥管理的安全,将导致所谓的孤儿节点问题。孤儿节点是一个问题,任何节点不与其他节点共享成对密钥加载密钥环。 |
算法 |
| 提出和背后的关键理念提出协议IBS和IBOOS验证加密的数据通过使用数字签名来感知数据(消息包)高效的沟通和应用非对称密钥管理的安全。密钥和削参数加载和分布式基站最初将克服了传感器节点的密钥托管问题。 |
设计注意事项: |
| •创建一个网络模型。 |
| •初始化协议(IBS)。 |
| •操作协议(IBS)。 |
| •初始化协议(IBOOS)。 |
| •操作协议(IBOOS)。 |
| •绩效评估。 |
| 该算法的描述: |
| 该协议的目的是增加感知数据的安全性和身份验证也减少传感器节点的能量消耗。拟议中的协议有以下步骤。 |
| 步骤1:创建一个网络模型。 |
| 一个无向图G (V, E)的垂直V代表网络中传感器节点和E代表的边缘图代表传感器节点之间的物理和逻辑联系。 |
| 让n表示数量的传感器节点的n1、n2, n3, ............nm和D是数据d1、d2、d3, .........dn,发送方和接收方节点表示为倪和新泽西。tij表示数据传输的延迟。 |
步骤2:初始化协议(IBS): |
| 设置阶段:基站将predistribute所有传感器节点的关键。 |
——生成加密密钥K, |
——生成参数配对 |
| 选择两个哈希函数G1和h |
——选择一个随机整数主密钥集 |
——传感器节点加载系统参数 |
提取阶段: 从主密钥和IDj IDj和tj是节点j的时间间隔的时间戳在当前回合所生成的CH的TDMA控制我 |
签名签署:传感器节点j挑选一个randomnumber 和计算 传感器节点进一步计算 |
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| 验证阶段:基站最后验证数据的当前时间间隔����目前收到的消息是否发送 |
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步骤3:操作的协议(IBS) |
| 一旦初始化协议结束,沟通是在轮由以下步骤完成的。在验证阶段,CH我将消息发送到集群中的所有叶节点。 |
| 叶子节点将聚合数据通过加密和添加数字签名的参数其集群。簇头将聚合数据发送到基站。最后是基站解密加密的数据。 |
步骤4:初始化协议(IBOOS) |
| 设置阶段:基站将predistribute所有传感器节点的关键。 |
——生成加密密钥K, |
——生成参数配对 |
| 选择两个哈希函数G1和h |
——选择一个随机整数主密钥集 |
——传感器节点加载系统参数 |
提取阶段: 从主密钥和IDj IDj和tj是节点j的时间间隔的时间戳在当前回合所生成的CH的TDMA控制我。 |
离线签名阶段:节点将离线生成时间戳值 |
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| 网上签约阶段:节点将生成网络的价值 |
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| 验证阶段:基站在当前时间间隔tj最后验证数据是否目前收到的消息发送 |
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顾不上操作协议(IBOOS) |
| 一旦初始化协议结束,沟通是在轮由以下步骤完成的。在验证阶段,CH我将消息发送到集群中的所有叶节点。 |
| 叶子节点将聚合数据通过加密和添加数字签名的参数其集群。簇头将聚合数据发送到基站。最后是基站解密加密的数据。 |
| 第六段:绩效评估 |
| 现有的和拟议中的协议性能评估。 |
| 在现有的协议LEACH, SecLEACH用于提供安全性和身份验证的感觉到无线传感器网络中的数据。在拟议的协议,我们提出了协议认证公钥数字签名(IBS)和公钥数字签名(IBOOS),用于安全性和身份验证。我们比较建议协议与现有协议性能评估。 |
仿真结果 |
| 仿真研究涉及到确定的小网络拓扑与30节点,如图1所示。拟议的安全和性能NS-2集群实现无线传感器网络。仿真结果的消息大小为传输和测量能源消耗提出了安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SET-IBOOS。的节点数量的定义是在网络的节点数量设置。能源消费是指在传感器网络的能量消耗。消息大小定义为消息的传输数据包大小为无线传感器网络的数据传输。 |
| 在上面的图2。显示了能源消耗图。x轴表示节点的数量。轴表示能源消耗。在该方法安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SET-IBOOS。在这种方法中,节点的数量的增加,能源消耗增加。在上面的Fig.3Shows消息大小图。x轴表示节点的数量。轴表示消息大小。在该方法安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SET-IBOOS。 This graph clearly shows that the number of nodes is increases the message size is increases in the proposed methods. |
| 在上面的图1显示了无线传感器网络的部署使用网络模拟器OMNeT + + 3.0 |
| 在上面的图2。显示了能源消耗这个图表所示。在x轴表示的节点数量。轴表示能源消耗。在现有的系统中,使用LEACH协议。低能自适应聚类层次结构(LEACH)协议提出这是一个众所周知的和有效的减少和平衡基于集群的无线传感器网络的能源消费总量。在该方法安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SET-IBOOS。在这种方法中,节点的数量的增加,能源消耗增加。 |
| 在上面的图3显示了消息大小这个图表所示。在x轴表示的节点数量。桠溪表示消息大小。在现有的系统中,使用LEACH协议。低能自适应聚类层次结构(LEACH)协议提出这是一个众所周知的和有效的减少和平衡基于集群的无线传感器网络的能源消费总量。在该方法安全、高效的数据传输(集)协议提出了CWSNs叫做SET-IBS SET-IBOOS。这幅图清楚地表明,节点数量的增加消息大小增加拟议的方法。 |
| 活着的节点数这张图所示。在x轴表示的节点数量。轴表示活着的节点的数量。现有系统LEACH协议中使用。低能自适应聚类层次结构(LEACH)协议提出这是一个众所周知的和有效的减少和平衡基于集群的无线传感器网络的能源消费总量。这表明活着的对比图nodesof LEACH协议,SET-IBS和SET-IBOOS协议。结果表明该SET-IBS和SET-IBOOS协议消耗能量的速度比LEACH协议的通信和计算开销IBS和/或IBOOS过程的安全。 |
结论和未来的工作 |
| 仿真结果表明,该算法比现有算法和安全的数据传输和能量消耗。在现有的方法中,数据传输问题和CWSNs中的安全问题进行了分析。对称密钥管理的不足安全数据传输已经被讨论了。然后提出了两种安全、高效的数据传输协议叫做SET-IBS和SET-IBOOS CWNSs该算法为数据传输提供节能路径和最大化无线传感器网络的生命周期。该算法可以与其他节能算法相比。30我们使用非常小的网络节点,随着节点数量增加的复杂性也会是。 |
| 未来工作提供高效安全的一些修改是SET-IBS和SET-IBOOS协议。 |
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数据乍一看 |
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引用 |
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从主密钥和IDj IDj和tj是节点j的时间间隔的时间戳在当前回合所生成的CH的TDMA控制我
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传感器节点进一步计算
从主密钥和IDj IDj和tj是节点j的时间间隔的时间戳在当前回合所生成的CH的TDMA控制我。
