“報告”使用范圍很廣,按照上級部署或工作計劃,,每完成一項任務(wù),,一般都要向上級寫報告,反映工作中的基本情況,、工作中取得的經(jīng)驗教訓(xùn),、存在的問題以及今后工作設(shè)想等,以取得上級領(lǐng)導(dǎo)部門的指導(dǎo),。那么報告應(yīng)該怎么制定才合適呢,?下面是小編為大家?guī)淼膱蟾鎯?yōu)秀范文,希望大家可以喜歡,。
碩士畢業(yè)論文開題報告篇一
ok3w_ads("s005");一,、立論依據(jù)
課題來源、選題依據(jù)和背景情況,、課題研究目的,、理論意義和實際應(yīng)用價值。
1,、課題來源。
國家自然科學(xué)基金資助項目(60873199),。
2,、選題依據(jù)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有硬件資源(存儲能力,、計算能力等)有限,,電源容量有限,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化,,節(jié)點眾多難于全面管理等特點,,這些特點給理論研究人員和工程技術(shù)人員提出了大量具有挑戰(zhàn)性的研究課題,安全數(shù)據(jù)融合即為其一,。雖然目前的研究已經(jīng)取得了一些成果,,但仍然不能滿足應(yīng)用的需求,。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò),如何保證其數(shù)據(jù)融合的安全性還是一個有待解決的問題,?;诖耍岢隽吮菊n題的研究,。
3,、背景情況。
微電子技術(shù),、計算技術(shù)和無線通信等技術(shù)的進(jìn)步,,推動了低功耗多功能傳感器的快速發(fā)展,使其在微小體積內(nèi)能夠集成信息采集,、數(shù)據(jù)處理和無線通信等多種功能,。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),,其目的是協(xié)作地感知,、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心或基站,。傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛的應(yīng)用于軍事,、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報、健康護(hù)理,、智能家居,、建筑物狀態(tài)監(jiān)控、復(fù)雜機械監(jiān)控,、城市交通,以及機場,、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測等領(lǐng)域,。
傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量傳感器節(jié)點組成,收集的信息量大,,存在冗余數(shù)據(jù),。傳感器節(jié)點的計算能力、存儲能力,、通信能量以及攜帶的能量都十分有限,,數(shù)據(jù)融合就是針對冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)內(nèi)處理,減少數(shù)據(jù)傳輸量,,是減少能耗地重要技術(shù)之一,。傳感器網(wǎng)絡(luò)中,將路由技術(shù)與數(shù)據(jù)融合技術(shù)結(jié)合是一個重要的問題。數(shù)據(jù)融合可以減少數(shù)據(jù)量,,減輕數(shù)據(jù)匯聚過程中的網(wǎng)絡(luò)擁塞,,協(xié)助路由協(xié)議延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。因而可以數(shù)據(jù)為中心的路由技術(shù)中應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù),。在戰(zhàn)場等非可信環(huán)境或?qū)煽啃砸蠓浅8叩沫h(huán)境中,,數(shù)據(jù)融合也帶來了風(fēng)險。例如,,敵人可以俘獲節(jié)點獲取節(jié)點中的所有信息,,從而完全控制節(jié)點的行為,偽造和篡改數(shù)據(jù),。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)需要大量的存儲空間和計算量,,不適合能量、計算能力,、存儲空間都十分有限的傳感器網(wǎng)絡(luò),。因此必須設(shè)計適合傳感器網(wǎng)絡(luò)具有較強安全性的數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
4,、課題研究目的,。
通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究,消除傳感器中存在的,、大量冗余數(shù)據(jù),,有效節(jié)省傳感器節(jié)點能量消耗,延遲節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)的工作壽命,,在有節(jié)點被捕獲成為惡意節(jié)點情況下,,及時檢測惡意節(jié)點,消除惡意節(jié)點發(fā)送的惡意數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)融合的不良影響,,保障了傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合過程的可靠性,,維護(hù)傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常工作。
5,、理論意義,。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究涵蓋了非常多的研究領(lǐng)域,安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)是其中一個重要研究課題,。本文把信任管理機制加入到傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合過程中,,研究設(shè)計一種傳感器節(jié)點信任值的計算方法,有效識別節(jié)點狀態(tài),,實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)融合。
6,、實際應(yīng)用價值,。
對于工作在敵方環(huán)境中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),傳感器節(jié)點容易被地方捕獲成為惡意節(jié)點,節(jié)點內(nèi)存儲的密鑰等加密暴露,,導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于加密和認(rèn)證的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全措施失效,,在這種情況下,本研究可以可以及時識別惡意節(jié)點,,保證傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合的可靠性,,有效減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,延長網(wǎng)絡(luò)工作壽命,。
二,、文獻(xiàn)綜述
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài);所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段,。
1,、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài),。
傳感器網(wǎng)絡(luò)與眾不同的特點導(dǎo)致傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有極大不同,。傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全數(shù)據(jù)匯聚是要解決加密傳輸和數(shù)據(jù)匯聚的協(xié)調(diào)問題,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全處理和傳輸,。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)并不適用于傳感器網(wǎng)絡(luò),,這吸引了眾多研究人員研究適合傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù),并且提出了許多適合傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù),。安全數(shù)據(jù)融合算法是wsn安全性研究的重要方面,,一直以來受到研究人員的重視,并取得了一定的研究成果,。目前已有的研究成果如下:
(1)perriga等人提出了一種有效的wsn數(shù)據(jù)加密方法和廣播認(rèn)證方法,,為wsn安全性研究作出了基礎(chǔ)性工作。
(2)camh等人提出了一種基于模式碼的能量有效安全數(shù)據(jù)融合算法,,算法用簇頭節(jié)點通過自定義的模式碼的選取來組織傳感器節(jié)的發(fā)送冗余數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合,,并且使用同態(tài)加密體重保證了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的機密性。改方法對于每類數(shù)據(jù)類型需要保存和維護(hù)一個查找表,,一旦查找表信息暴露,,該安全方案將會失效。
(3)przydatekb等人提出的基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律的數(shù)據(jù)融合算法,,算法使用高效的抽樣和迭代的證明來保證有多個惡意節(jié)點發(fā)送錯誤數(shù)據(jù)的情況下,,保證基站能夠判定查詢結(jié)果的準(zhǔn)確性。但是該方法對于每種聚集函數(shù)都需要一個復(fù)雜的算法,,為證明數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,聚集節(jié)點需向基站發(fā)送大量參數(shù),,能量消耗太大,。
(4)mahimkara等人研究在wsn中使用橢圓曲線密碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密和安全數(shù)據(jù)融合。但是在傳感器節(jié)的十分有限的情況下,使用公鑰密碼體系使節(jié)點能量消耗更加迅速,,縮短網(wǎng)絡(luò)的壽命,。
wsn的信任管理是在wsn管理的基礎(chǔ)上提出的,主要研究對節(jié)點進(jìn)行信任值評估,,借助信任值增強wsn的安全性,。傳統(tǒng)的基于密碼體系的安全機制,主要用來抵抗外部攻擊,。假如節(jié)點被捕獲,,節(jié)點存儲的密鑰信息將泄漏,使密碼體系失效,。wsn信任管理作為密碼體系的補充可以有效的抵抗這種內(nèi)部攻擊,。將信任管理同wsn的安全構(gòu)架相結(jié)合,可以全面提高wsn各項基礎(chǔ)支撐技術(shù)的安全性和可靠性,。
近年來,,wsn信任管理受到了越來越多的關(guān)注,取得了一定的研究成果,。
(1)ganeriwal等人提出的rfsn是一個較為完整的wsn信任管理系統(tǒng),,該模型使用直接信息和堅決信息來更新節(jié)點的信譽,節(jié)點根據(jù)得到的'信譽信息來選擇是否和其他節(jié)點合作,??梢越H由可信節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
(2)garth等人中將信任管理用于簇頭選舉,,采取冗余策略和挑戰(zhàn)應(yīng)答手段,,盡可能的保證選舉出的簇頭節(jié)點為可信節(jié)點。
(3)krasniewski提出了tibfit算法將信任用于wsn容錯系統(tǒng),,把信任度作為一個參數(shù)融入到數(shù)據(jù)融合的過程中,,提高對感知事件判斷的準(zhǔn)確率,其提出的信任度計算方法比較的簡單,。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要采取一定的措施來保證網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。就目前的研究來看,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)和信任管理機制都取得了一些研究成果,,但是如何使用信任管理機制保證安全的數(shù)據(jù)融合的研究并不多見,,許多問題還有待于進(jìn)一步深入研究。
2,、所閱文獻(xiàn)的查閱范圍及手段,。
充分利用校內(nèi)圖書館資源、網(wǎng)絡(luò)資源以及一些位于科技前沿的期刊學(xué)報,。從對文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)中掌握足夠的理論依據(jù),,獲得啟發(fā)以用于研究,。
三、研究內(nèi)容
1,、研究構(gòu)想與思路。
在本項目前期工作基礎(chǔ)上建立wsn三級簇結(jié)構(gòu)模型,,節(jié)點分為普通節(jié)點,,數(shù)據(jù)融合節(jié)點(免疫節(jié)點),簇頭節(jié)點,。在常規(guī)加密算法的基礎(chǔ)上完成節(jié)點身份認(rèn)證,,通過消息認(rèn)證碼或數(shù)字水印技術(shù)保證傳感器節(jié)點傳送數(shù)據(jù)的真實性。上級節(jié)點保存下級節(jié)點的信任值,,信任度的計算建立在傳送數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析之上,。節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)后先初始化為一定的信任值,每輪數(shù)據(jù)發(fā)送時,,接收節(jié)點收集數(shù)據(jù)后,,量化數(shù)據(jù)的分布規(guī)律,主要包括單個節(jié)點歷史數(shù)據(jù)分布規(guī)律和節(jié)點間數(shù)據(jù)差異的分析,,確定數(shù)據(jù)分布模型(如正態(tài)分布,、beta分布等),建立計算模型以確定節(jié)點間的信任值,。信任值確定后,,數(shù)據(jù)融合節(jié)點將普通節(jié)點按照不同的信任度進(jìn)行分類,,選取可信節(jié)點傳送的數(shù)據(jù)按查詢命令進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,,將結(jié)果傳送到簇頭。簇頭同樣計算融合節(jié)點的信任度,,保證數(shù)據(jù)融合節(jié)點的可靠性,,計算最終數(shù)據(jù)查詢結(jié)果,,使用josang信任模型給出結(jié)果的評價。各數(shù)據(jù)融合節(jié)點之間保持通信,,通過對比數(shù)據(jù)的一致性確保簇頭節(jié)點的可靠,。
2、主要研究內(nèi)容,。
(1)設(shè)計有效的節(jié)點信任值計算方法,,網(wǎng)絡(luò)工作一段時間后,所有正常節(jié)點具有較高信任度,,異常節(jié)點具有較低信任度,,可初步判定為惡意節(jié)點。
(2)當(dāng)融合節(jié)點或簇頭節(jié)點發(fā)生異常時能及時發(fā)現(xiàn)異常,,并上報基站,。
(3)過濾異常數(shù)據(jù)和惡意數(shù)據(jù),,盡量減少因節(jié)點被捕獲而對感知數(shù)據(jù)結(jié)果造成的影響。
(4)計算最終數(shù)據(jù)融合結(jié)果并且對最終數(shù)據(jù)融合結(jié)果做出評價來反映該結(jié)果的的可靠程度,,供基站參考,。
(5)進(jìn)行算法的能量分析。
3,、擬解決的關(guān)鍵技術(shù),。
(1)建立wsn一個簇內(nèi)數(shù)據(jù)傳送的三層簇結(jié)構(gòu)模型,節(jié)點密集部署,。
(2)模擬工作過程中節(jié)點被捕獲成為惡意節(jié)點,,惡意節(jié)點可能發(fā)送和真實數(shù)據(jù)差別較大的數(shù)據(jù),也能發(fā)送和真實數(shù)據(jù)差別不大但會影響融合結(jié)果的數(shù)據(jù),。
(3)計算并更新傳感器節(jié)點的信任值,,分析信任值的有效性。
(4)記錄各節(jié)點傳送數(shù)據(jù)值,,并與實際值進(jìn)行比較,分析融合數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,。測試當(dāng)有較多節(jié)點被捕獲時算法的工作效果,。
4、擬采取的研究方法,。
查閱國內(nèi)外大量有關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)和信任管理技術(shù)方面的文獻(xiàn),,分析當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與未來。借鑒在該領(lǐng)域已經(jīng)取得的研究成果和經(jīng)驗,,系統(tǒng)而深入的研究在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合中使用信任管理機制的主要問題,。通過對已有的安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析,結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點,,設(shè)計出一種基于信任管理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合算法,。
5、技術(shù)路線,。
本課題嘗試使用信任管理機制來保障在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)融合,,在現(xiàn)有的對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,與信任管理技術(shù)相結(jié)合,,期望能夠?qū)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合提出有效的解決方案,。針對課題中的技術(shù)難點,通過查閱資料,、向?qū)熣埥桃约芭c項目組同學(xué)討論的形式來解決。
6,、實施方案。
(1)在windows平臺下使用omnet++進(jìn)行仿真實驗,。
(2)建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個簇內(nèi)數(shù)據(jù)傳送的三層結(jié)構(gòu)模型,節(jié)點密集部署,。
(3)模擬無線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到攻擊時時的數(shù)據(jù)發(fā)送,根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律計算和更新節(jié)點信任值。
(4)把節(jié)點按信任值分類,,檢測識別惡意節(jié)點,。
(5)根據(jù)節(jié)點信任值選擇有效數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)融合。
7,、可行性分析,。
(1)理論知識積累:通過廣泛閱讀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)方面的文獻(xiàn)形成了一定量的理論知識儲備,為課題的研究奠定基礎(chǔ),。
(2)技術(shù)積累:熟悉omnet++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,具有一定的c++編程能力,。
(3)技術(shù)合作:研究過程中遇到難以解決的問題時,,可以向指導(dǎo)老師請教解決問題的基本思路。對項目相關(guān)課題有疑問時,,可以向項目組同學(xué)請教,。對實驗平臺的建立及使用有疑問時,可以和項目組同學(xué)共同討論解決,。
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