超宽带技术防御WSN女巫攻击：一种周期性距离检测方法

"无线传感器网络,超宽带通信,女巫攻击检测,距离估计,距离匹配算法" 在无线传感器网络（WSN）中，安全问题一直是关注的焦点，因为这些网络容易受到各种网络攻击，如女巫攻击。女巫攻击是指一个恶意节点伪造多个身份，干扰网络的正常运行，对数据的可靠传输和网络资源管理构成严重威胁。针对这一问题，研究人员张衍志和叶小琴提出了一种基于周期性超宽带（UWB）距离信息的女巫攻击检测方法。 该方法首先利用超宽带技术进行相邻节点间的测距和hello数据分组交换。超宽带通信以其高精度、低功耗和抗多径衰落的特性，非常适合于WSN中的距离测量。通过这种交流，节点可以获取到与其他节点的距离信息，为后续的攻击检测奠定基础。 接下来，系统采用局部估算方式构建距离估计表格。每个节点都会拥有一个这样的表格，存储着与其他节点的距离估计值。这一步骤旨在收集并整理网络中的距离信息，以便于后续的分析和比较。 随后的关键步骤是周期性地执行距离匹配检查。在网络中，每个节点独立地进行多次这样的检查，通过比较自己与其他节点的距离估计值，寻找一致性。如果一个合法节点在至少两个不同的节点之间找到了匹配的距离信息，那么它将发出警报，标识出可能存在女巫节点。这是因为女巫节点通常会提供不一致或虚假的距离信息。反之，如果不存在匹配，节点将继续其正常操作，保持网络的稳定运行。 在实际应用中，该系统被配置在遵循IEEE 802.15.4标准的对等传感器网络上进行模拟实验。实验结果表明，提出的检测系统能够有效应对并发女巫攻击数量的变化，即使面对同时发生的可扩展女巫攻击，也能妥善处理。更重要的是，该系统假警报的发生概率极低，确保了网络性能的一致性和整体稳定性。 基于周期性UWB距离信息的女巫攻击检测方案提供了一种有效的安全策略，它能够增强WSN的安全性，抵御女巫攻击，同时维持网络的高效运行。通过利用超宽带技术的精确测距能力和局部估算，该方法实现了对网络中异常行为的敏锐识别，对于保护无线传感器网络免受恶意攻击具有重要意义。