[发明专利]在无线传感器网络中部署检测节点及检测入侵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器网络的安全保护技术，尤其涉及无线传感器网络中检测节点的部署及检测入侵的方法。

背景技术

无线传感器网络是由一组计算、存储和能量有限的微小传感器节点通过无线介质构成的自组织分布式网络系统，在军事、环境监测、工业等诸多方面有巨大的应用价值，但是由于能量受限、有限的计算与存储能力、网络动态拓扑、节点数目庞大并且容易失效等特点，使得它较之传统网络更容易遭到入侵。由于无线传感器网络没有基础设施，因此，固定网络中的防火墙方案已经不能适用于无线传感器网络，因此，设计一个较好的入侵检测方案，提高无线传感器网络的安全防御性能，是目前无线传感器网络安全防御机制研究中的难点。

就通信领域而言，无线通信的最基础行为是传递数据包，其中，数据包是通信传输中的数据单位。如果包在传输的过程中遭遇丢弃，会极大地影响网络获取数据的能力，其中，包丢弃攻击是选择性转发攻击中最典型、最严重的形式之一。而在无线传感器网络中，数据包的传递由于与网络生命时间息息相关显得尤为重要。

现有技术中，针对包丢弃攻击的入侵检测方法主要针对三种类型：路由行为、路由信息和节点位置，如Tseng等人提出的建立分布式网络被动监听无线自组网按需平面距离矢量（AODV）路由协议，检测路由行为侵害；Mukesh等人使用看门狗负责分析不同通信链路中的信息包，并使用检测规则产生入侵警报；Chanatip和Ruttikorn提出的根据额外检测节点接收信号强度指示（RSSI）值的办法确定传感器节点位置，并用此信息作为后续入侵检测方法的权重。但是这些研究目前仍不能较好地解决无线传感器网络中的安全问题。

因此，希望可以提出一种较好的网络拓扑结构及无线传感器网络入侵检测方法，以检测无线传感器网络中遭受的各种类型的攻击。

发明内容

本发明的目的是提供一种在无线传感器网络中部署检测节点及检测入侵的方法，可以有效解决无线传感器网络面临的各种安全问题和安全攻击。通过使用本发明提供的方法可以针对不同的网络攻击对网络异常和节点损害进行检测，尤其针对包丢弃攻击进行检测，从而达到以最少的检测节点实现最大的检测范围，并提高检测的准确率。

根据本发明的第一方面，提供了一种在无线传感器网络中部署检测节点的方法，包括：

确定覆盖无线传感器网络中所有传感节点的最小矩形；

确定覆盖所述最小矩形的正六边形的数量和每个正六边形的位置，所述正六边形的各边长为要部署的检测节点的检测距离r；

在每个正六边形的中心点部署检测节点。

根据本发明的第二方面，提供了一种在无线传感器网络中检测入侵方法，包括：

根据本发明第一方面的方法在无线传感器网络中部署检测节点；

通过检测节点记录所接收的数据，形成转发表和操作树；

结合设定的可允许丢失数据的阈值和转发表和操作树所记录的数据，判断网络是否遭受入侵。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)蜂窝式地部署检测节点，实现了无线传感器网络中最少检测节点的条件下，检测范围的最大化；

2)在无线传感器网络中所引入的专门用于检测的检测节点，提高了检测的准确率，尤其提高了对包丢弃攻击行为进行检测的准确率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明的一种在无线传感器网络中部署检测节点的方法流程图；

图2为根据本发明的一个优选实施例的在无线传感器网络中部署检测节点的拓扑结构图；

图3为根据本发明的另一个优选实施例的在无线传感器网络中部署检测节点的拓扑结构图；

图4为根据本发明的一种无线传感器网络检测入侵方法流程图；

图5为根据本发明的无线传感网络中数据传输的示意图；具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，根据本发明的实施方式，一种在无线传感器网络中部署检测节点的方法，包括如下步骤。

步骤S101，确定覆盖无线传感器网络中所有传感节点的最小矩形。