基于层次结构的无线传感器网络入侵检测研究

论文摘要

无线传感器网络(Wireless Network Sensor,简称WSN)是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。本论文主要对无线传感器网络的入侵检测技术进行研究。入侵检测是继防火墙、VPN、加密等传统安全防护技术之后的新一代信息安全积极主动的防御技术,它提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。如何使用合适的入侵检测技术、设计高效的入侵检测模型以提高整个系统的检测率,节省系统的能量成为当前无线传感器网络研究领域内的热点问题之一。本文首先介绍了无线传感器网络的相关概念,然后对经典的入侵检测技术进行分析,借鉴其中的优秀思想,提出了一种高效的入侵检测模型,仿真结果显示该模型能改善系统检测率,有效的均衡能量负载,从而节省系统能量。本文主要创新点如下:1、在无线传感器网络系统形成过程中,分析并研究无线传感器网络系统结构,设计了一种层次性入侵检测系统结构。该系统结构精湛,易于部署和调控,从而节省整个系统能量。2、在深入研究入侵检测方法的基础上,对经典的入侵检测技术进行分析,借鉴其中的优秀思想,在层次系统结构中结合多节点联合协作的原理提出了一种高效的入侵检测模型,改进入侵检测算法流程,仿真结果显示该模型能改善系统检测率,有效的均衡能量负载,从而节省系统能量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究历史与现状
• 1.2.1 无线传感器网络的研究历史与现状
• 1.2.2 无线传感器网络入侵检测的研究历史与现状
• 1.3 论文内容与组织结构
• 第二章 无线传感器网络概述
• 2.1 无线传感器网络的概念
• 2.1.1 无线传感器网络的基本概念
• 2.1.2 无线传感器网络的特点
• 2.2 无线传感器网络的结构
• 2.2.1 无线传感器网络生成过程
• 2.2.2 无线传感器网络的体系结构
• 2.3 无线传感器网络的研究热点和关键技术
• 2.4 无线传感器网络性能指标
• 2.5 无线传感器网络的应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 入侵检测技术
• 3.1 入侵检测的概念
• 3.1.1 入侵检测的基本概念
• 3.1.2 研究入侵检测的必要性
• 3.2 入侵检测系统
• 3.2.1 入侵检测系统的功能与模型
• 3.2.2 入侵检测系统的特点
• 3.3 入侵检测的原理与方法
• 3.3.1 基于网络的系统
• 3.3.2 基于主机的系统
• 3.4 入侵检测的过程
• 3.4.1 信息收集
• 3.4.2 信息分析
• 3.4.3 告警与响应
• 3.5 入侵检测技术的主要研究方向
• 3.6 本章小结
• 第四章 无线传感器网络中的入侵检测分析
• 4.1 无线传感器网络入侵检测系统（WSNIDS）组成
• 4.1.1 OODA 环
• 4.1.2 系统组成
• 4.2 无线传感器网络入侵检测体系结构
• 4.3 无线传感器网络入侵检测研究方法分析
• 4.3.1 误用检测方法分析
• 4.3.2 异常检测方法分析
• 4.4 无线传感器网络入侵检测特征分析
• 4.4.1 无线传感器网络入侵检测环境分析
• 4.4.2 评价WSNIDS 的标准
• 4.4.3 无线传感器网络对入侵检测系统的要求
• 4.5 已有方案介绍
• 4.5.1 基于免疫方法的检测算法
• 4.5.2 基于马尔可夫模型的方案
• 4.5.3 基于签名的入侵检测技术方案
• 4.6 本章总结
• 第五章 模拟实验与仿真
• 5.1 入侵检测层次模型设计
• 5.1.1 层次入侵检测层次模型
• 5.1.2 入侵检测流程图
• 5.2 仿真工具简介
• 5.2.1 NS-2 概述
• 5.2.2 NS-2 特点
• 5.2.3 仿真模拟过程
• 5.3 模拟实验及仿真结果
• 5.3.1 无线传感器网络仿真框架
• 5.3.2 仿真结果
• 5.4 本章总结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文