无线传感网典型攻击防御仿真系统设计与实现(4)

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1.2.1 无线传感网主要的攻击方式

1.2.2 现有的仿真平台

1.3 本文研究工作

本文设计并开发一个无线传感网攻击防御平台，并在该平台上实现了黑洞攻击、选择转发攻击和节点复制攻击的抵御策略。平台主要具有以下的特点：

 操作方便，本文的平台提供图形界面，用户在使用的时候，不仅可以很方便地设置参数，而且可以看到运行的中间状态和最后的输出结果。在执行仿真的同时，也可以作为演示无线传感网路由过程的工具软件。

 便于扩展。本文的平台采用Java语言开发，这是目前世界上最流行的面向对象的语言。Java语言语法简单，结构清晰，与操作系统无关。因此本文的平台可以通过直接修改或补充源码，在已有基础上扩展出新的功能，并且平台并不依赖于具体的操作系统。

 实用性强。本文的平台不仅可以仿真传统的MANET网络，而且可以模拟目前的研究热点DTN网络，涵盖了无线网络中最重要的2种组网方式。

1.4 论文结构

本文是按照以下安排组织的：第二章简述无线传感网攻击防御平台的需求分析；第三章描述了无线传感网攻击防御平台的设计与实现。

2 需求分析

2.1 平台核心功能

平台的核心功能是对无线传感器网络中的各种元素进行模拟，在计算机内存中构建出虚拟的无线传感网环境，让虚拟网络中的各类实体进行协作，共同实现传感网中的路由、恶意攻击、入侵检测、信任评价等过程。具体的核心功能包括以下几点：

 仿真传感器网络中的传感器、基站、数据包等实体元素

这些元素是网络的基本组成部分，其余的操作都是建立在在这些元素基础上。需要根据实际情况，定义这些实体的属性与方法。例如数据包通常会有创建时间、源节点、目的节点等属性，同时会提供拷贝自身的方法。因为数据包在传递的过程中，一个节点会将数据包的一个副本传递给对方，这也符合实际情况。

 仿真节点的移动过程

无线自组网中节点的移动，带来了链路中断、路由失效等问题，同时，也为节点提供了新的接触机会，因此移动模型是影响网络组织结构和路由过程的一个重要因素。在不同场合下，节点的移动模型可能完全不同。例如校园网络中的学生节点与车载网络里的车辆节点，它们具有不同的移动速度；水下传感器网络的节点会随水流移动；野生动物追踪网络的节点在动物体内，会随动物移动。因此需要在平台中预设一些通用的移动模型，例如：随机路点、随机方向等。同时要提供一些接口便于针对特定环境的节点移动方式进行扩展。

 仿真传感器节点之间，传感器与基站之间的通信过程

网络依靠节点之间通信实现网络的功能。在传感器网络中，通常是利用传感器节点之间进行数据传输，将传感器节点收集的数据发送给基站，以便人或机器对这些数据进行分析计算，得出有价值的结论。所以，在平台中需要对数据传输的过程仿真。由于无线节点之间的带宽有限，数据传递过程无法瞬间完成，因此需要实现数据开始传输，正在传输和完成传输这一系列的过程。另外，节点之间需要建立链接才能传递数据，一个链接上可以进行多次数据的传递，因此还需要实现链接的建立与断开过程。