[发明专利]无线传感器网络中恶意节点的检测方法、系统和汇聚节点

说明书

本公开涉及一种无线传感器网络中恶意节点的检测方法、系统和汇聚节点，涉及通信技术领域。本公开的方法包括：汇聚节点在当前检测周期，接收由源节点经过待检测路径发送的环境信息和检测值，其中，检测值是源节点根据环境信息，信息标记符和预设加密算法计算得到的，信息标记符是汇聚节点分配至源节点的；汇聚节点根据环境信息，源节点对应的信息标记符和预设加密算法计算得到对比值；汇聚节点将检测值与对比值进行对比，确定待检测路径是否存在恶意节点。

技术领域

本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种无线传感器网络中恶意节点的检测方法、系统和汇聚节点。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种由多个传感器节点和少数汇聚(Sink)节点组成的网络，能够监测、采集部署区域内各种信息，通过收发信息，使物与物之间具备感知和通信能力，是物联网的重要组成部分。传感器节点具备数量多而密、部署分散、网络拓扑实时变化、能量值极其有限等特征。

由于众多节点因资源限制无法部署恶意检测系统或运行复杂的身份认证机制，攻击者可通过伪造、入侵节点篡改数据，影响节点间传输安全。

目前对于恶意节点检测和定位，需要各个传感器节点实时监听邻节点，并执行复杂算法。

发明内容

发明人发现：现有的对恶意节点的检测方法，对于传感器节点计算能力、资源能力要求很高，会极大地影响WSN网络寿命，并不适用于实际应用场景。

本公开所要解决的一个技术问题是：提出一种恶意节点的检测方法，能够减少对传感器节点的资源和计算能力的消耗，延长WSN网络寿命。

根据本公开的一些实施例，提供的一种无线传感器网络中恶意节点的检测方法，包括：汇聚节点在当前检测周期，接收由源节点经过待检测路径发送的环境信息和检测值，其中，检测值是源节点根据环境信息，信息标记符和预设加密算法计算得到的，信息标记符是汇聚节点分配至源节点的；汇聚节点根据环境信息，源节点对应的信息标记符和预设加密算法计算得到对比值；汇聚节点将检测值与对比值进行对比，确定待检测路径是否存在恶意节点。

在一些实施例中，预设加密算法的计算能耗满足无线传感器网络中各个节点的能耗需求。

在一些实施例中，信息标记符为常数，预设加密算法为对环境信息进行L1范数运算再与信息标记符相乘。

在一些实施例中，该方法还包括：汇聚节点在接收环境信息和检测值时，还接收待检测路径上各个节点传输的路径信息，其中，路径信息包括每个节点添加的与本节点相邻且不在待检测路径上的一个节点；在待检测路径存在恶意节点的情况下，汇聚节点根据路径信息确定一条路径，作为下一检测周期的待检测路径；汇聚节点通过下一检测周期的待检测路径向源节点请求重新发送环境信息和检测值。

在一些实施例中，该方法还包括：将下一检测周期作为当前周期，汇聚节点重新执行接收由源节点经过待检测路径发送的环境信息和检测值，根据环境信息，源节点对应的信息标记符和预设加密算法计算得到对比值，将检测值与对比值进行对比，确定待检测路径是否存在恶意节点的方法。

在一些实施例中，该方法还包括：在下一检测周期的待检测路径存在恶意节点的情况下，汇聚节点重新执行接收待检测路径上各个节点传输的路径信息，根据路径信息确定一条路径，作为下一检测周期的待检测路径；通过下一检测周期的待检测路径向源节点请求重新发送环境信息和检测值的方法。

在一些实施例中，该方法还包括：直至汇聚节点得到不存在恶意节点的待检测路径作为基准路径；汇聚节点向基准路径上各个节点发送监听指示，其中，监听指示包括：基准路径对应的检测周期的前一检测周期的待检测路径的节点的信息作为待监听节点的信息，以及信息标记符，以便基准路径上每个节点作为基准节点，对与本节点相邻的待监听节点进行监听，确定该相邻的待监听节点是否为恶意节点。