第1部分 概述和基礎理論
第1章 無線傳感器網(wǎng)絡概述 003
1.1 無線傳感器網(wǎng)絡的基本結構 004
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展概況 005
1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的通信與組網(wǎng)技術 006
1.3.1 網(wǎng)絡協(xié)議體系結構 006
1.3.2 物理層協(xié)議 008
1.3.3 MAC協(xié)議 009
1.3.4 路由協(xié)議 013
1.4 無線傳感器網(wǎng)絡的支撐技術 016
1.4.1 定位技術 016
1.4.2 時間同步技術 017
1.4.3 數(shù)據(jù)融合技術 020
1.4.4 安全機制 022
1.5 無線傳感器網(wǎng)絡的復雜網(wǎng)絡特征 025
1.5.1 網(wǎng)絡結構復雜性 026
1.5.2 網(wǎng)絡的復雜演化能力 026
1.5.3 自組織、自適應復雜性 026
1.5.4 多重復雜性融合 027
1.6 無線傳感器網(wǎng)絡的應用場景 027
1.6.1 環(huán)境監(jiān)測 028
1.6.2 軍事應用 028
1.6.3 物聯(lián)網(wǎng)應用 029
1.7 無線傳感器網(wǎng)絡可能遭受的攻擊及安全需求 031
1.7.1 無線傳感器網(wǎng)絡可能遭受的攻擊 031
1.7.2 無線傳感器網(wǎng)絡的安全需求 032
1.8 本章小結 034
參考文獻 034
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡安全理論 042
2.1 無線傳感器網(wǎng)絡安全認證基本理論 042
2.1.1 認證基礎知識 042
2.1.2 認證相關技術 044
2.1.3 可證明安全理論 045
2.1.4 秘密共享 048
2.1.5 零知識證明 049
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡安全路由協(xié)議基本理論 051
2.2.1 泛洪路由協(xié)議 053
2.2.2 SPIN路由協(xié)議 054
2.2.3 GPSR協(xié)議 056
2.2.4 TEEN協(xié)議 058
2.3 無線傳感器網(wǎng)絡位置隱私保護基本理論 059
2.3.1 基本模型 060
2.3.2 位置隱私保護模型 064
2.4 本章小結 065
參考文獻 066
第3章 加權復雜網(wǎng)絡基礎理論 068
3.1 加權復雜網(wǎng)絡的特征參量 068
3.1.1 點強及強度分布 069
3.1.2 加權最短路徑 070
3.1.3 加權聚類系數(shù) 072
3.2 加權復雜網(wǎng)絡的演化模型 073
3.2.1 邊權固定模型 074
3.2.2 邊權演化模型 075
3.3 加權復雜網(wǎng)絡的賦權模型 079
3.3.1 典型賦權模型分析 079
3.3.2 加權復雜網(wǎng)絡強度分布熵分析 081
3.4 本章小結 083
參考文獻 084
第2部分 無線傳感器網(wǎng)絡安全
第4章 無線傳感器網(wǎng)絡安全認證方案 089
4.1 概述 089
4.1.1 基于對稱密碼體制的安全認證方案 089
4.1.2 基于非對稱密碼體制的安全認證方案 091
4.1.3 基于身份加密的安全認證方案 092
4.1.4 廣播認證方案 093
4.1.5 其他安全認證方案 093
4.2 基于無雙線性對的身份加密方案 094
4.2.1 相關定義 096
4.2.2 基于無雙線性對的身份加密方案描述 098
4.2.3 方案分析 099
4.3 基于分層管理的安全認證方案 103
4.3.1 部分分布式認證模型 103
4.3.2 基于分層管理的安全認證方案描述 105
4.3.3 方案分析 108
4.4 基于零知識證明的安全認證方案 109
4.4.1 典型的零知識證明協(xié)議 110
4.4.2 基于零知識證明的安全認證方案描述 112
4.4.3 方案分析 114
4.5 本章小結 115
參考文獻 116
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡安全路由協(xié)議 121
5.1 概述 121
5.1.1 典型路由協(xié)議的分類 121
5.1.2 典型路由協(xié)議可能遭受的攻擊 122
5.1.3 國內(nèi)外所提出的安全路由協(xié)議 123
5.2 基于動態(tài)密鑰管理的LEACH安全路由協(xié)議 127
5.2.1 LEACH協(xié)議 127
5.2.2 基于動態(tài)密鑰管理的LEACH安全路由協(xié)議描述 129
5.2.3 算法仿真與分析 133
5.3 基于信任管理機制的安全路由協(xié)議 135
5.3.1 基于動態(tài)信任度的信任評估方法 136
5.3.2 基于信任評估的安全路由協(xié)議 142
5.4 本章小結 152
參考文獻 153
第6章 無線傳感器網(wǎng)絡位置隱私保護 157
6.1 概述 157
6.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡源節(jié)點位置隱私保護方案 157
6.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡基站位置隱私保護方案 162
6.2 差分隱私保護理論 166
6.3 基于聚類匿名化的無線傳感器網(wǎng)絡源節(jié)點差分位置隱私保護協(xié)議 168
6.3.1 聚類匿名機制 168
6.3.2 基于聚類匿名化的無線傳感器網(wǎng)絡源節(jié)點差分位置隱私
保護協(xié)議描述 169
6.3.3 協(xié)議分析 173
6.3.4 協(xié)議仿真與分析 175
6.4 基于差分隱私保護的無線傳感器網(wǎng)絡基站位置隱私保護協(xié)議 180
6.4.1 基于位置的路由 180
6.4.2 基于差分隱私保護的無線傳感器網(wǎng)絡基站位置隱私保護
協(xié)議描述 181
6.4.3 協(xié)議分析 183
6.4.4 協(xié)議仿真與分析 186
6.5 基于噪聲加密機制的無線傳感器網(wǎng)絡差分位置隱私保護協(xié)議 191
6.5.1 差分位置隱私保護 191
6.5.2 基于噪聲加密機制的無線傳感器網(wǎng)絡差分位置隱私保護
協(xié)議描述 192
6.5.3 協(xié)議分析 196
6.5.4 協(xié)議仿真與分析 198
6.6 本章小結 201
參考文獻 202
第3部分 加權復雜網(wǎng)絡抗毀性建模分析
第7章 加權復雜網(wǎng)絡抗毀性建模關鍵問題 211
7.1 復雜網(wǎng)絡與加權復雜網(wǎng)絡抗毀性測度指標選擇 211
7.1.1 復雜網(wǎng)絡抗毀性測度指標選擇 211
7.1.2 加權復雜網(wǎng)絡抗毀性測度指標選擇 215
7.2 不同信息條件下加權復雜網(wǎng)絡靜態(tài)抗毀性研究 216
7.2.1 不同信息條件下加權復雜網(wǎng)絡靜態(tài)抗毀性建模 216
7.2.2 基于網(wǎng)絡局部信息的加權復雜網(wǎng)絡抗毀性仿真分析 218
7.2.3 基于網(wǎng)絡全局信息的加權復雜網(wǎng)絡抗毀性仿真分析 220
7.2.4 考慮成本與性能的加權復雜網(wǎng)絡抗毀性優(yōu)化分析 222
7.3 基于改進負載容量模型的加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性研究 224
7.3.1 基于改進負載容量模型的加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性建模 225
7.3.2 加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性仿真分析 228
7.3.3 考慮成本與性能的加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性優(yōu)化分析 236
7.4 本章小結 238
參考文獻 239
第8章 不完全信息條件下加權復雜網(wǎng)絡抗毀性建模分析 242
8.1 加權復雜網(wǎng)絡攻擊中的不完全信息條件建模 242
8.1.1 不完全信息的處理方法 242
8.1.2 加權復雜網(wǎng)絡攻擊中的不完全信息條件建模分析 245
8.2 不完全信息條件下加權復雜網(wǎng)絡抗毀性分析 246
8.2.1 基于灰色系統(tǒng)理論的不完全信息處理 246
8.2.2 不完全信息條件下加權復雜網(wǎng)絡抗毀性仿真分析 248
8.3 不完全信息條件下指揮控制網(wǎng)絡抗毀性分析 258
8.3.1 指揮控制網(wǎng)絡拓撲結構模型 258
8.3.2 指揮控制網(wǎng)絡模型特征參數(shù)分析 260
8.3.3 不完全信息條件下指揮控制網(wǎng)絡抗毀性仿真分析 261
8.4 本章小結 262
參考文獻 263
第9章 修復策略下加權復雜網(wǎng)絡抗毀性建模分析 265
9.1 加權復雜網(wǎng)絡的修復策略研究 265
9.1.1 加權復雜網(wǎng)絡的修復策略 265
9.1.2 修復策略下加權復雜網(wǎng)絡修復效果仿真分析 267
9.2 修復策略下加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性分析 271
9.2.1 加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)失效的修復策略 272
9.2.2 修復策略下加權復雜網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性仿真分析 273
9.3 修復策略下指揮控制網(wǎng)絡抗毀性分析 284
9.3.1 指揮控制網(wǎng)絡修復策略及仿真分析 284
9.3.2 修復策略下指揮控制網(wǎng)絡級聯(lián)抗毀性仿真分析 285
9.4 本章小結 287
參考文獻 287
第10章 加權復雜網(wǎng)絡抗毀性優(yōu)化設計 290
10.1 加權復雜網(wǎng)絡節(jié)點重要度評估方法 290
10.1.1 重要節(jié)點發(fā)掘的研究現(xiàn)狀 290
10.1.2 改進的節(jié)點重要度評估模型 292
10.1.3 基于凝聚度的節(jié)點重要度評估方法 293
10.1.4 改進的加權復雜網(wǎng)絡節(jié)點重要度評估方法的步驟 294
10.1.5 加權復雜網(wǎng)絡節(jié)點重要度評估方法仿真分析 295
10.2 加權復雜網(wǎng)絡容量優(yōu)化設計 297
10.2.1 基于有限冗余容量的容量優(yōu)化設計 298
10.2.2 冗余容量分配策略優(yōu)化效果仿真分析 299
10.3 本章小結 304
參考文獻 304