基于DV-Hop的无线传感器网络安全定位

doi:10.3724/SP.J.1087.2012.00107

计算机应用 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (01): 107-110.DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.00107

基于DV-Hop的无线传感器网络安全定位

刘晓爽¹,陈嘉兴²,刘志华³,李改燕¹

1. 河北师范大学数学与信息科学学院，石家庄 050024
2. 河北师范大学研究生学院，石家庄 050024
3. 河北师范大学信息技术学院，石家庄 050016

收稿日期:2011-06-21 修回日期:2011-08-15 发布日期:2012-02-06 出版日期:2012-01-01
通讯作者: 刘晓爽
作者简介:
刘晓爽(1985-)，女，河北邢台人，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络定位、网络安全；陈嘉兴(1977-)，男，安徽阜阳人,副教授，博士,主要研究方向：扩频通信、无线传感器网络；刘志华(1977-)，女，河北沧州人，副教授，主要研究方向：无线传感器网络算法设计；李改燕(1986-)，女，河北邯郸人，硕士研究生，主要研究方向：无线传感器网络定位。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61070090);河北省自然科学基金资助项目(F2009000319);河北省科技攻关基金资助项目(10213512D)

Security localization based on DV-Hop in wireless sensor network

LIU Xiao-shuang¹,CHEN Jia-xing¹,LIU Zhi-hua²,LI Gai-yan¹

1. College of Mathematics and Information Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang Hebei 050024, China
2. College of Information Technology, Hebei Normal University, Shijiazhuang Hebei 050024, China

Received:2011-06-21 Revised:2011-08-15 Online:2012-02-06 Published:2012-01-01
Contact: LIU Xiao-shuang
Supported by:
; the Natural Science Foundation of Hebei Province

摘要/Abstract

摘要： 针对DV-Hop非测距定位技术没有考虑非法节点(包括无法定位的节点)对定位过程影响的问题，提出了一种基于DV-Hop的安全定位机制，即在定位过程中引入了节点间交互信息特性用于检测虫洞攻击，利用时间性质和空间性质明确有效信标节点，并且结合在节点通信过程中加入加密和认证机制来抵御伪装攻击，最后实现安全定位。仿真实验表明，在攻击存在的环境中，提出的安全定位机制能够以较高的概率检测出虫洞攻击，并使定位误差减小了大约63%左右。

关键词: 无线传感器网络, DV-Hop定位, 虫洞攻击, 伪装攻击, 安全定位

Abstract: Concerning the problem that the impact of illegal nodes (including the node unable to locate) on the localization process in DV-Hop localization algorithm has not been taken into consideration, this paper proposed a secure localization mechanism based on DV-Hop. In other words, the character of message exchange between the nodes was introduced to detect the wormhole attacks in this paper. Time property and space property were used to define the valid beacon nodes, along with encryption and authentication mechanisms to resist against the node-tampering attack in the communication process. Finally, the nodes were located securely. The simulation results show that, in hostile environment, the proposed mechanism has a high probability to detect the wormhole attacks, and the relative localization error can be reduced by 63% or so.

Key words: Wireless Sensor Network (WSN), DV-Hop localization, wormhole attack, node-tampering attack, security location

中图分类号:

TP393.09

刘晓爽陈嘉兴刘志华李改燕. 基于DV-Hop的无线传感器网络安全定位[J]. 计算机应用, 2012, 32(01): 107-110.

LIU Xiao-shuang CHEN Jia-xing LIU Zhi-hua LI Gai-yan. Security localization based on DV-Hop in wireless sensor network[J]. Journal of Computer Applications, 2012, 32(01): 107-110.

参考文献

[1]

王福豹，史龙，任丰原.无线传感器网络中的自身定位系统和算法［J］.软件学报，2005，16(5)：857-868.

[2]

周贤伟,无线传感器网络与安全［M］.北京:国防工业出版社,2007.

[3]

许力.无线传感器网络的安全和优化［M］.北京：电子工业出版社，2010:191-230.

[4]

NICULESCU D, NATH B. DV based positioning in Ad Hoc networks ［J］. Journal of Telecommunication Systems, 2003, 22(1/2/3/4)：267-280.

[5]

CHANG C-C G, SNYDER W E, WANG C. A new relaxation labeling architecture for secure localization in sensor networks ［C］// ICC2007: Proceedings of 2007 IEEE International Conference on Communications. New York: IEEE, 2007: 3076-3081.

[6]

LAZOS L, POOVENDRAN R. SeRLoc: Secure range-independent localization for wireless sensor networks ［C］// Proceedings of the 2004 ACM Workshop on Wireless Security. New York: ACM Press, 2004: 21-30.

[7]

叶阿勇.无线传感器网络节点安全定位［D］.西安:西安电子科技大学，2009.

[8]

CHEN HONGLONG, LOU WEI, WANG ZHI. A secure localization approach against wormhole attacks using distance consistency ［C］// Proceedings of the 29th International Conference on Performance Computing and Communications. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2010: 25-33.

[9]

CHEN HONGLONG, LOU WEI, MA JUNCHAO, et al. TSCD: A novel secure localization approach for wireless sensor networks ［C］// Proceedings of the 2008 Second International Conference on Sensor Technologies and Applications. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2008: 661-666.

[10]

杨义先，钮心忻.应用密码学［M］.北京：北京邮电大学出版社，2005.

[11]

ZWICKY E D, COOPER S, CHAPMAN D B. Building Internet firewalls ［M］. 2nd ed. Sebastopol: O'Reilly Media, 2003: 90-95.

[12]

郭浩,赵晓辉,张鹏.基于概率定位的稀疏无线传感器网络［J］.空军工程大学学报:自然科学版,2008,9(1):26-29.

[1]	孙环, 陈宏滨. 基于萤火虫算法的无线传感器网络节点重部署策略[J]. 计算机应用, 2021, 41(2): 492-497.
[2]	韩雨涝, 房鼎益. 基于链路交点相对位置信息的轻量级覆盖空洞检测算法[J]. 计算机应用, 2020, 40(9): 2698-2705.
[3]	胡润彦, 李翠然. 基于模糊控制的自供能无线传感器网络分簇算法[J]. 计算机应用, 2020, 40(9): 2691-2697.
[4]	韩雨涝, 房鼎益. 联合无线充电与数据收集的移动充电装置多目标路径规划算法[J]. 计算机应用, 2020, 40(6): 1745-1750.
[5]	卢光跃, 周亮, 吕少卿, 施聪, 苏可可. 基于图信号处理的无线传感器网络异常节点检测算法[J]. 计算机应用, 2020, 40(3): 783-787.
[6]	任秀丽, 陈洋. 无线传感网中数据传输延时优化的路由协议[J]. 计算机应用, 2020, 40(1): 196-201.
[7]	吴三柱, 李鹏, 吴三斌. 移动无线传感器网络中抑制病毒传播模型[J]. 计算机应用, 2020, 40(1): 129-135.
[8]	董发志, 丁洪伟, 杨志军, 熊成彪, 张颖婕. 基于遗传算法和模糊C均值聚类的WSN分簇路由算法[J]. 计算机应用, 2019, 39(8): 2359-2365.
[9]	何庆, 徐钦帅, 魏康园. 基于改进正弦余弦算法的无线传感器节点部署优化[J]. 计算机应用, 2019, 39(7): 2035-2043.
[10]	钱开国, 卜春芬, 王玉见, 申时凯. 基于可靠信标和节点度估计距离的无线传感器网络定位算法[J]. 计算机应用, 2019, 39(3): 817-823.
[11]	任晓奎, 李锋, 程琳. 基于动态损耗因子和权重的改进质心定位算法[J]. 计算机应用, 2019, 39(3): 824-828.
[12]	汪汉新, 洪思琴. 基于环分块的能耗均衡分簇路由算法[J]. 计算机应用, 2019, 39(1): 251-255.
[13]	党小超, 邵晨光, 郝占军. 半径可调的无线传感器网络三维覆盖算法[J]. 计算机应用, 2018, 38(9): 2581-2586.
[14]	王国玲, 杨文忠, 张振宇, 夏扬波, 殷亚博, 杨慧婷. 移动传感网中基于虚拟货币的路由策略[J]. 计算机应用, 2018, 38(9): 2587-2592.
[15]	马梦莹, 曾雅丽, 魏甜甜, 陈志德. 基于邻居节点预状态的无线传感器网络故障诊断算法[J]. 计算机应用, 2018, 38(8): 2348-2352.

基于DV-Hop的无线传感器网络安全定位

Security localization based on DV-Hop in wireless sensor network

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