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随着科学技术的飞速发展,计算技术、无线通信技术和微电子技术的日益成熟,无线传感器网络的应用领域也越来越广泛。无线传感器网络在应用中存在着多种威胁,如恶意丢包攻击、Sybil攻击、Sinkhole攻击等,种种不安全因素限制了无线传感器网络的发展。这些安全问题受到越来越多研究者的关注,如何在节点之间实现安全通信是无线传感器网络需要研究的核心问题之一。基于密码技术的安全体制能够很好的抵御外部攻击,却无法有效地抵御由于节点被俘获而发生的内部攻击,因此需要建立有效的安全机制以便及时识别被俘获节点。作为对基于密码体系的安全手段的重要补充,信任管理在解决无线传感器网络中的内部攻击,识别恶意节点、自私节点及低竞争力节点,提高系统安全性、可靠性和公平性等方面有着显著优势,具有较强的研究价值。本文在深入研究国内外现有的信任管理模型的基础上,针对无线传感器网络的特点,设计了有效节能的β信任管理模型。并将该模型引入到GEAR协议中,通过计算节点的信任值来建立可信路由,实现了基于β信任管理模型的信任路由协议R-GEAR,并仿真了R-GEAR协议的性能。本文的主要研究工作包括:(1)在深入研究国内外现有的信任管理模型的基础上,针对无线传感器网络的特点,提出了有效节能的β信任管理模型。该模型通过多个协作节点监测节点转发数据包的行为,计算被监测节点的信任值,并通过信任值建立相邻节点间的信任关系;在信任决策时考虑能量因素,选择能量高于一定阈值的节点作为路由节点,从而保证网络节点能量负载均衡。该模型采用较为简单的计算方式,而且避免了节点间的大量通信,属于轻量级模型,能够适用于能量受限的无线传感器网络。(2)针对位置和能量感知的地理路由协议GEAR存在的不足,将有效节能的β信任管理模型引入GEAR协议,建立了信任路由协议R-GEAR。利用信任模型对节点进行信任评估,选择能量高于一定阈值且信任值较高的节点建立可信路由;同时考虑节点能量受限这一因素,采用数据融合的方式减少需要传输的数据分组,从而降低传感器节点能量的消耗,延长节点在网络中的使用时间。该协议可以延长整个网络的生存时间并且能增强网络的安全性。(3)采用网络仿真工具NS2对R-GEAR协议和GEAR协议进行仿真,选取包传输率、包丢失率和网络传输的数据分组的数量三个性能参数来测试算法的可靠性和能耗性,并对仿真结果进行了比较分析。实验结果表明,R-GEAR协议比GEAR协议具有更好的性能,从而证明了有效节能的β信任管理模型能够较为准确的判断节点的可信性、优化网络的资源利用、增强网络的安全性。