无线传感器网络(WSN)是物联网的基础,是当今热点研究方向,WSN主要利用无线通信技术自由组合众多传感器节点实现。但WSN内部节点体积、能量受限,因此很可能面临一系列网络攻击与安全威胁。在设计路由协议时,需要协议能够识别恶意节点以防御网络攻击,同时尽量实现网络负载均衡以提高网络生存周期。本文着重围绕WSN路由协议能耗、安全两点出发进行研究与探讨,经归纳整理具体包含如下内容:(1)详细阐述WSN发展情况及其路由协议,综合汇总各种安全威胁,总结了其安全性研究现状。(2)为延长WSN生存周期,设计了基于剩余能量的改进型LEACH协议(R-LEACH)。从引入剩余能量参数调整簇头的选择、近距离节点直接上传数据、解除路由一跳限制这三个方面进行改动。仿真结果表明,部署R-LEACH协议的网络相较于部署LEACH协议的网络,有更长的运行时间。(3)为了防御DOS攻击提出了一种改进的LEACH协议(D-LEACH协议)。首先分析Do S攻击节点在簇头和非簇头两种身份下的行为,然后将节点行为在网络中找到可以量化的参数(路径选择合理性、数据传输量),最后根据数值计算完成黑名单的构建。根据仿真情况来看,D-LEACH协议能够合理检测攻击节点,防御DOS攻击。(4)为了防御选择转发攻击提出了一种改进的LEACH协议(S-LEACH协议)。首先分析选择转发攻击节点在簇头身份下的行为,然后将节点行为在网络中找到可以量化的参数(数据转发量和数据接收量之差),最后根据数值计算完成黑名单的构建。根据仿真情况来看,S-LEACH协议能够合理检测攻击节点,防御选择转发攻击。(5)为了防御混合攻击提出了一种改进的LEACH(DS-LEACH协议)。将以上两种方案相结合。考虑到选择转发攻击节点在非簇头身份下无攻击行为,准备两份不同等级的黑名单。根据仿真情况来看,DS-LEACH协议能够合理检测攻击节点,防御混合攻击。综上所述,本次研究收获了一些有用成果,但也存在一些不足,具体如下:(1)重点考虑安全,能耗方面有一定欠缺。(2)所考虑攻击方式相对简单。(3)节点初始能量一致,没有考虑更复杂的情况。