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第28卷第5期
传感技术学报
Vol 28 No 5
2015年5月
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS
May 2015
Binomial-based Trust Management System
in Wireless Sensor Networks
FANG Weidong, AG ialong H Zhidong, SUN Yanzan', SHAN Lianhai
(1.Key Laboratory of pecia Fiber ics d cl Ac ewoks ngh v ity, Shanghi 201899, h
Communicaton, han is e ofmictem a matn ec, C S Shanghai 00051, China
3. Shanghai Ieet of Things Co, . hagh 201800 hn 4 agh Re eer for ele ommcaton, Shangh 200335, China
Abstract Since the wireless sensor networks(WSNS )are different from the traditional networks, it is ver
susceptible to the internal attacks from the compromised nodes. The trust management system is the most effective
method to defense the internal attacks of WSNS. Aiming at the reputation and trust evaluation of WSNS, the beta rep
utation system for sensor networks is improved, and the binomial-based trust management system(BTMS) is proposed
in this paper. Based on the monitoring of node behavior, the binomial distribution is used to describe the node repu-
tation distribution and calculates the node trust value in order to optimize relay nodes selection and mitigate the risks
of internal attacks. Simulation results show that the proposed BTMS can effectively defense the internal attacks from
the compromised nodes and improve the network securit
Key words: wireless sensor networks(WSNS); in ormation security; trust management system; binomial
EEACC: 6150P
doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2015.05.016
基于二项分布的无线传感器网络信任管理系统
房卫东2,张小珑',石志东“,孙彦赞',单联海
上海大学特种光纤与光接人网省部共建重点实验室,上海201899;
2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所无线传感网与通倌重点实验室,上海200051
3.上海物联网有限公司,上海201800;4.上海无线通信研究中心,上海200335)
摘要:由于无线传感器网络不同于传统网络的特点,导致其很容易受到来自妥协节点的内部攻击。信任管理系统是防御
无线传感器网络内部攻击的最有效方法。针对无线传感器网络节点信誉和信任的评估,我们改进了用于无线传感器网络的
基于贝塔的信誉系统BRSN( Beta Reputation System for Sensor Networks),提出了基于二项分布的无线传感器网络信任评估系
统BTMS( Binomial- based' Rust Management System)。BTMS基于对节点行为的监控,利用二项分布来描述节点信誉的分布,并
进一步得到节点信任值,从而指导中继节点的选择,降低内部攻击的危害。实验结果表明,利用BTMS可以有效的防御来自妥
协节点的内部攻击,提高网络安全性
关键词:无线传感器网络(WSNs);信息安全;信任管理系统;二项分布
中图分类号:TP301,6
文献标识码:A
文章编号:1004-1699(2015)05-0703-06
无线传感器网络WSNs( Wireless Sensor Net-私问题,而在军事应用中的影响更为明显。因此,对
works)的应用领域非常广泛,已经从最初的军事领无线传感器网络安全性的研究尤为重要2】。
域发展到工业、农业和商业等领域,无线传感器网络
WSNs节点廉价,而且会部署在无人值守的区
的安全问题也越来越受到重视。无线传感器网域,因此节点容易被捕获。另一方面,由于WSNs节
络的安全问题在商业应用中会影响到经济利益和隐点在能量、计算和存储等方面的限制,节点容易发生
项目来源:国家自然科学基金青年基金项目(61302113);上海市自然科学基金项目(13ZR1440800);上海市青年科技启明星计
划项目(14QB140440);上海市特种光纤与光接入网重点实验室开放课题项目( SKLSFO2014-03);上海市青年科
技英才扬帆计划项目(15YF1414500,14YF1408900);上海市科委国际合作项目(13510721100)
收稿日期:2014-09-28修改日期:2015-02-02