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无线传感器网络KIPSO欺骗攻击检测模型

陶莉;孙子文

【摘要】针对无线传感器网络通常处于开放性环境中，极易遭受外界欺骗攻击这

一问题，设计了一种基于改进粒子群优化算法的K均值欺骗攻击检测模型。该模

型将欺骗攻击检测描述为一个统计假设检验，基于接收信号强度空间与物理位置的

相关性，利用不同位置节点接收信号强度的差异进行攻击检测；对接收信号强度进

行聚类分析，计算类中心之间的距离，通过阈值检测判断节点是否受到欺骗攻击。

仿真结果表明，KIPSO欺骗攻击检测模型能在提高检出率、增强报警可信度的同

时，有效解决传统聚类算法陷入局部极值的问题。%Aswirelesssensor

networks(WSNs)areusuallydeployedinopenenvironment,theyare

vulnerabletothespoofingattack.AK-meansbasedonImprovedParticle

SwarmOptimization(KIPSO)spoofingattackdetectionmod⁃elisdesigned

tosolvethisproblem.Themodeldescribedthespoofingattackdetection

asastatisticalhypothesistesting.Takeadvantageofthereceivedsignal

strength(RSS)differencesbetweenlocationstodetectattack,whichbased

onthespatialcorrelationofthelocationandtheRSSspace.UsingKIPSO

algorithmclustertheRSSinattackdetectionphase.Thencalculatethe

distancebetweentwocentroids.Eventually,judgingwhetherspoofing

attackex⁃istornotviathetrainedthreshold.Simulationresultsindicate

thatKIPSOspoofingattackdetectionmodelcannotonlyimprove

detectionrateorstrengthenthealarmcredibility,meanwhile,effectively

solveproblemoftraditionalclusteringalgorithmtrappedinlocalminima.

【期刊名称】《传感技术学报》

【年(卷),期】2016(029)007

【总页数】7页(P1049-1055)

【关键词】无线传感器网络;欺骗攻击检测;信号接收强度;KIPSO聚类算法

【作者】陶莉;孙子文

【作者单位】江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122;江南大学物联网工程

学院，江苏无锡214122;物联网技术应用教育部工程研究中心，江苏无锡

214122

【正文语种】中文

【中图分类】TP393

EEACC:7230；6150Pdoi:10.3969/j.issn.1004-1699.2016.07.017

恶劣环境中的无线传感器网络WSN（WirelessSensorNetwork）极大可能遭受

欺骗攻击。攻击者通过特殊途径获取合法节点的身份（MAC地址），改变自身身

份伪装成合法节点，从而进行欺骗攻击，包括拒绝服务DoS（DenialofService）

攻击、减少服务攻击和中间人攻击MITM（Man-in-the-middle）等［1］。传统

抵抗欺骗攻击算法是基于加密技术的［2-3］，但由于节点能量、内存有限，传统

安全机制在WSN中不能有效实施。

为降低网络节点能耗，国内外学者利用处于物理层的接收信号强度RSS

（ReceivedSignalStrength）检测欺骗攻击［4］，提出许多基于检测技术的算