基于能量敏感无线传感器网络信任度计算模型*摘要：由于无线传感器网络开放性、动态性等特点，导致整个网络易受攻击而极为脆弱，给传统安全机制带来严峻挑战，从而限制了无线传感器网络的发展。作为对基于密码体系的安全手段的重要补充，信任管理在解决来自网络的内部攻击，识别恶意节点、自私节点及低竞争力节点方面有着显著的优势。本文将节点的能量信息引入节点信任度计算模型中，提高了系统安全性、可靠性和公平性。通过仿真分析说明，模型以较少的资源消耗对网络的资源配置、性能、安全和通信进行统一的维护和管理，能够保证网络正常有效地运行，既缓解了WSN的管理困难，也为信任应用研究开辟了新的途径。关键词：无线传感器网络；信任模型；信任管理；攻击;鲁棒性中图分类号：TP212文献标识码：ADoi：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.04.027【Abstract】DuetowirelessSensorNetworks'openness,dynamiccharacteristics,resultingintheen-tirenetworkvulnerabletoattackandextremelyweak,poseseriouschallengestothetraditionalsecuritymechanisms,thuslimitingthedevelopmentofwirelesssensornetworks・Asanimportaritsupplementtocryptographybasedsecuritysolutions,trustmanagementhassignificantadvantagesintermsofresolveinternalattacksfromthenetworktoidentifymaliciousnodes,selfishnodes,andlowcompetitivenessofnodes・Nodeenergyinformationisintroducedintonodetrustcalcu-lationmodelandthemodelcanimprovesystemsecurity,reliabilityandfairness・theSimulationanalysisshowsthatthemodelcanmanageandmaintainthere-sources,performanee,fauIt,securityandcommunicationwithfewerresourcesconsumptiontoensuretheeffec-tiveoperationofnetworks・Themodelnotonlyalle-viatestheWSNmanagementdifficulties,butalsoopensupnewavenuesfortrustapplicationresearch.[Keywords]wirelesssensornetworl^s；trustmodel；trustmanagement；attack；robust无线传感器网络具有易于布网、廉价、低复杂度等独特的优势，可广泛应用于工业生产（智能电网、产品监测等）、公共服务（远程医疗等）、社会管理（智能交通、污染监测等）、军事航天、家居服务等领域。国内外研究机构高度重且无线传感器网络往往采用的是对称密码算法,当节点被俘视对无线传感器网络的研究［2-4］o美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一［1］。因此可以预计，无线传感器网络的广泛应用将是一种必然的趋势，它将会给人类社会带来极大的变革。传统的基于密码体系的安全机制主要用于抵抗外部攻击，但是无法有效地抵抗节点被俘获而发生的内部攻击。而获时很容易发生秘密信息泄露。如果被俘获节点无法及时识别，则整个无线传感器网络将会受到控制。在无线传感器网络中，存在多种威胁网络安全的攻击方式［5］，主要包括：伪造、篡改或重放路由信息攻击、选择性转发攻击.Sinkhole攻击、Sybil攻击、Wormholes攻击、HELLO泛洪攻击、欺骗性确认攻击、共谋攻击等。信任管理被认为是对传统的基于密码体制安全措施的有效补充，在对等网络、网格以及普适计算等网络环境中已被广泛研究。但由于无线传感器网络节点能量有限，所以在无线传感器网络信任管理中要考虑节点的能量因素。节点在信任管理模型中，通过信任计算模型得到的信任度能否真实反映当时网络节点的状况，影响着模型管理性能的优劣。信任度是节点相互之间的主观判断，因此网络中各节点各自维护着一张相邻节点的信任表，如表2.1所示，用来记录和节点所有相邻节点的各种信任参数。影响节点信任度信任的因素包括：节点之间的历史信任信息、节点之间的历史合作信息、节点区域标识、节点之间相互合作的频率以及鼓励因子等。Nc_r表示节点的通信合作频率。Coop_ct表示在固定时间段AT时间内节点发起合作的次数，则Nc_r计算表达式为:Nc_r=Coop_ct/AT(2)定义2.2：将节点获得其他相邻节点关于评估节点的推荐信息定义为一个3元组Tkj,Tkj二。IDk表示发送信任信息的相邻节点的...