專利名稱：基于路徑序列的wsn路由規(guī)則檢測與身份認證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種WSN路由規(guī)則檢測與身份認證方法，特別是涉及一種基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測與身份認證方法。
背景技術(shù)：
隨著嵌入式技術(shù)與無線通信技術(shù)的發(fā)展，由無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳感技術(shù)融合而成的“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN) ”也得到了迅猛發(fā)展，實現(xiàn)了在任何時間、任何地點、任何人或物之間緊密的信息傳遞。由此孕育而成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)將大量廉價傳感器節(jié)點隨機或按一定規(guī)則部署在某個檢測區(qū)域中，節(jié)點間利用無線通信技術(shù)形成多跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理中心的連接點，負責將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)處理中心，每個傳感器節(jié)點除采集、存儲、處理數(shù)據(jù)外，還要兼顧路由器功能，轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點的數(shù)據(jù)，保證所有數(shù)據(jù)都能有效地通過網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。由于無線網(wǎng)絡(luò)中存在的待解決的問題，致使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨嚴重的安全隱患。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，攻擊方式多種多樣，攻擊節(jié)點除了通過注入虛假信息威脅網(wǎng)絡(luò)安全外，還會惡意改變數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，使正常數(shù)據(jù)通過不安全的路徑，經(jīng)過惡意節(jié)點而無法保證數(shù)據(jù)的安全性。完善的安全機制除了要保證數(shù)據(jù)來自正常節(jié)點外，還要保證數(shù)據(jù)按既定的路由進行傳輸，并且盡可能地減少節(jié)點耗電量，延長整個無線傳感器網(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，提供一種通過對路徑序列的驗證來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)包的路由規(guī)則檢 測與發(fā)送節(jié)點的身份認證，保證數(shù)據(jù)的真實性與路由規(guī)則的正確性，不需要加密運算，無需密鑰的建立與管理，小計算開銷，低時延，低能耗的基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測與身份認證方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測與身份認證方法，它包括以下步驟:
51:進行路徑序列的生成與告知:初始化路由信息表RT，并存儲在每一個傳感器節(jié)點
上；
52:節(jié)點數(shù)據(jù)安全處理=Sensor節(jié)點周期性地感知環(huán)境，并將數(shù)據(jù)進行安全處理然后發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點采集匯聚來自全網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)境數(shù)據(jù)；
53:安全驗證:節(jié)點提取數(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。所述的SI中路由信息表初始化的具體操作過程包括以下子步驟:
SlOl:在已建立好路由的、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為η個節(jié)點的WSN中，區(qū)分葉子節(jié)點鞏與非葉子節(jié)點IVii
5102:被識別為珂的節(jié)點初始化生成一段長為
權(quán)利要求
1.基于路徑序列的WSN路由規(guī)則檢測與身份認證方法，其特征在于:它包括以下步驟: 51:進行路徑序列的生成與告知:初始化路由信息表RT，并存儲在每一個傳感器節(jié)點上； 52:節(jié)點數(shù)據(jù)安全處理=Sensor節(jié)點周期性地感知環(huán)境，并將數(shù)據(jù)進行安全處理然后發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點采集匯聚來自全網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)境數(shù)據(jù)； 53:安全驗證:節(jié)點提取數(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。
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)則檢測與身份認證方法，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個節(jié)點的WSN中，區(qū)分葉子節(jié)點JVi與非葉子節(jié)點Mp 5102:被識別為鞏的節(jié)點初始化生成一段長為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)則檢測與身份認證方法，其特征在于:所述的步驟S2中源節(jié)點況￠ = 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)則檢測與身份認證方法，其特征在于:所述的步驟S2中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點=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ID相對應(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)則檢測與身份認證方法，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 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)則檢測與身份認證方法，它包括以下步驟S1進行路徑序列的生成與告知初始化路由信息表RT，并存儲在每一個傳感器節(jié)點上；S2節(jié)點數(shù)據(jù)安全處理Sensor節(jié)點將數(shù)據(jù)進行安全處理并進行發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)，Sink節(jié)點采集環(huán)境數(shù)據(jù)；S3安全驗證節(jié)點提取數(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。本發(fā)明通過對路徑序列的驗證實現(xiàn)對數(shù)據(jù)包的路由規(guī)則檢測與身份認證，保證數(shù)據(jù)的真實性與路由規(guī)則的正確性，不需要加密運算，無需密鑰的建立與管理，小計算開銷，低時延，低能耗。
文檔編號H04W84/18GK103220693SQ20131015500
公開日2013年7月24日 申請日期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 申請人:電子科技大學