数据传输论文开题报告

随着个人素质的提升，需要使用报告的情况越来越多，报告具有成文事后性的特点。写起报告来就毫无头绪？下面是我整理的硕士论文开题报告，仅供参考，欢迎大家阅读。

课题名称：基于信任管理的WSN安全数据融合算法的研究

一、立论依据

课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值。

1、课题来源。

国家自然科学基金资助项目（60873199）。

2、选题依据。

无线传感器网络具有硬件资源（存储能力、计算能力等）有限，电源容量有限，拓扑结构动态变化，节点众多难于全面管理等特点，这些特点给理论研究人员和工程技术人员提出了大量具有挑战性的研究课题，安全数据融合即为其一。虽然目前的研究已经取得了一些成果，但仍然不能满足应用的需求。无线传感器网络是以数据为中心的网络，如何保证其数据融合的安全性还是一个有待解决的问题。基于此，提出了本课题的研究。

3、背景情况。

微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给数据处理中心或基站。传感器网络被广泛的应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通，以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。

传感器网络由大量传感器节点组成，收集的信息量大，存在冗余数据。传感器节点的计算能力、存储能力、通信能量以及携带的能量都十分有限，数据融合就是针对冗余数据进行网内处理，减少数据传输量，是减少能耗地重要技术之一。传感器网络中，将路由技术与数据融合技术结合是一个重要的问题。数据融合可以减少数据量，减轻数据汇聚过程中的网络拥塞，协助路由协议延长网络的生存时间。因而可以数据为中心的路由技术中应用数据融合技术。在战场等非可信环境或对可靠性要求非常高的环境中，数据融合也带来了风险。例如，敌人可以俘获节点获取节点中的所有信息，从而完全控制节点的行为，伪造和篡改数据。传统网络中的安全技术需要大量的存储空间和计算量，不适合能量、计算能力、存储空间都十分有限的传感器网络。因此必须设计适合传感器网络具有较强安全性的数据融合技术。

4、课题研究目的。

通过对无线传感器网络安全数据融合技术的研究，消除传感器中存在的、大量冗余数据，有效节省传感器节点能量消耗，延迟节点和网络的工作寿命，在有节点被捕获成为恶意节点情况下，及时检测恶意节点，消除恶意节点发送的恶意数据对数据融合的不良影响，保障了传感器网络数据融合过程的可靠性，维护传感器网络的正常工作。

5、理论意义。

无线传感器网络安全技术的研究涵盖了非常多的研究领域，安全数据融合技术是其中一个重要研究课题。本文把信任管理机制加入到传感器网络安全数据融合过程中，研究设计一种传感器节点信任值的计算方法，有效识别节点状态，实现可靠的数据融合。

6、实际应用价值。

对于工作在敌方环境中的无线传感器网络，传感器节点容易被地方捕获成为恶意节点，节点内存储的密钥等加密暴露，导致传统的基于加密和认证的无线传感器网络安全措施失效，在这种情况下，本研究可以可以及时识别恶意节点，保证传感器网络数据融合的可靠性，有效减少网络负载，延长网络工作寿命。

二、文献综述

国内外研究现状、发展动态；所阅文献的查阅范围及手段。

1、国内外研究现状、发展动态。

传感器网络与众不同的特点导致传感器网络与传统网络有极大不同。传感器网络的安全数据汇聚是要解决加密传输和数据汇聚的协调问题，实现数据的安全处理和传输。传统有线网络和无线网络的安全技术并不适用于传感器网络，这吸引了众多研究人员研究适合传感器网络的安全技术，并且提出了许多适合传感器网络的安全技术。安全数据融合算法是WSN安全性研究的重要方面，一直以来受到研究人员的重视，并取得了一定的研究成果。目前已有的研究成果如下：

（1）PerrigA等人提出了一种有效的WSN数据加密方法和广播认证方法，为WSN安全性研究作出了基础性工作。

（2）CAMH等人提出了一种基于模式码的能量有效安全数据融合算法，算法用簇头节点通过自定义的模式码的选取来组织传感器节的发送冗余数据实现数据融合，并且使用同态加密体重保证了数据在传输过程中的机密性。改方法对于每类数据类型需要保存和维护一个查找表，一旦查找表信息暴露，该安全方案将会失效。

（3）PrzydatekB等人提出的基于数据统计规律的数据融合算法，算法使用高效的`抽样和迭代的证明来保证有多个恶意节点发送错误数据的情况下，保证基站能够判定查询结果的准确性。但是该方法对于每种聚集函数都需要一个复杂的算法，为证明数据准确性，聚集节点需向基站发送大量参数，能量消耗太大。

（4）MahimkarA等人研究在WSN中使用椭圆曲线密码实现数据加密和安全数据融合。但是在传感器节的十分有限的情况下，使用公钥密码体系使节点能量消耗更加迅速，缩短网络的寿命。

WSN的信任管理是在WSN管理的基础上提出的，主要研究对节点进行信任值评估，借助信任值增强WSN的安全性。传统的基于密码体系的安全机制，主要用来抵抗外部攻击。假如节点被捕获，节点存储的密钥信息将泄漏，使密码体系失效。WSN信任管理作为密码体系的补充可以有效的抵抗这种内部攻击。将信任管理同WSN的安全构架相结合，可以全面提高WSN各项基础支撑技术的安全性和可靠性。

近年来，WSN信任管理受到了越来越多的关注，取得了一定的研究成果。

（1）Ganeriwal等人提出的RFSN是一个较为完整的WSN信任管理系统，该模型使用直接信息和坚决信息来更新节点的信誉，节点根据得到的信誉信息来选择是否和其他节点合作。可以建立仅由可信节点组成的网络环境。

（2）Garth等人中将信任管理用于簇头选举，采取冗余策略和挑战应答手段，尽可能的保证选举出的簇头节点为可信节点。

（3）Krasniewski提出了TIBFIT算法将信任用于WSN容错系统，把信任度作为一个参数融入到数据融合的过程中，提高对感知事件判断的准确率，其提出的信任度计算方法比较的简单。

无线传感器网络需要采取一定的措施来保证网络中数据传输的安全性。就目前的研究来看，对无线传感器网络安全数据融合技术和信任管理机制都取得了一些研究成果，但是如何使用信任管理机制保证安全的数据融合的研究并不多见，许多问题还有待于进一步深入研究。

2、所阅文献的查阅范围及手段。

充分利用校内图书馆资源、网络资源以及一些位于科技前沿的期刊学报。从对文献的学习中掌握足够的理论依据，获得启发以用于研究。

三、研究内容

1、研究构想与思路。

在本项目前期工作基础上建立WSN三级簇结构模型，节点分为普通节点，数据融合节点（免疫节点），簇头节点。在常规加密算法的基础上完成节点身份认证，通过消息认证码或数字水印技术保证传感器节点传送数据的真实性。上级节点保存下级节点的信任值，信任度的计算建立在传送数据的统计分析之上。节点加入网络后先初始化为一定的信任值，每轮数据发送时，接收节点收集数据后，量化数据的分布规律，主要包括单个节点历史数据分布规律和节点间数据差异的分析，确定数据分布模型（如正态分布、beta分布等），建立计算模型以确定节点间的信任值。信任值确定后，数据融合节点将普通节点按照不同的信任度进行分类，选取可信节点传送的数据按查询命令进行数据融合，将结果传送到簇头。簇头同样计算融合节点的信任度，保证数据融合节点的可靠性，计算最终数据查询结果，使用Josang信任模型给出结果的评价。各数据融合节点之间保持通信，通过对比数据的一致性确保簇头节点的可靠。

2、主要研究内容。

（1）设计有效的节点信任值计算方法，网络工作一段时间后，所有正常节点具有较高信任度，异常节点具有较低信任度，可初步判定为恶意节点。

（2）当融合节点或簇头节点发生异常时能及时发现异常，并上报基站。

（3）过滤异常数据和恶意数据，尽量减少因节点被捕获而对感知数据结果造成的影响。

（4）计算最终数据融合结果并且对最终数据融合结果做出评价来反映该结果的的可靠程度，供基站参考。

（5）进行算法的能量分析。

3、拟解决的关键技术。

（1）建立WSN一个簇内数据传送的三层簇结构模型，节点密集部署。

（2）模拟工作过程中节点被捕获成为恶意节点，恶意节点可能发送和真实数据差别较大的数据，也能发送和真实数据差别不大但会影响融合结果的数据。

（3）计算并更新传感器节点的信任值，分析信任值的有效性。

（4）记录各节点传送数据值，并与实际值进行比较，分析融合数据的准确性。测试当有较多节点被捕获时算法的工作效果。

4、拟采取的研究方法。

查阅国内外大量有关无线传感器网络数据融合技术和信任管理技术方面的文献，分析当前无线传感器网络安全领域的发展现状与未来。借鉴在该领域已经取得的研究成果和经验，系统而深入的研究在无线传感器网络数据融合中使用信任管理机制的主要问题。通过对已有的安全数据融合技术进行总结和分析，结合无线传感器网络自身的特点，设计出一种基于信任管理的无线传感器网络安全数据融合算法。

5、技术路线。

本课题尝试使用信任管理机制来保障在无线传感器网络中实现安全的数据融合，在现有的对无线传感器网络安全数据融合技术的研究基础上，与信任管理技术相结合，期望能够对传感器网络安全数据融合提出有效的解决方案。针对课题中的技术难点，通过查阅资料、向导师请教以及与项目组同学讨论的形式来解决。

6、实施方案。

（1）在Windows平台下使用omnet++进行仿真实验。

（2）建立无线传感器网络一个簇内数据传送的三层结构模型，节点密集部署。

（3）模拟无线传感器网络受到攻击时时的数据发送，根据数据统计规律计算和更新节点信任值。

（4）把节点按信任值分类，检测识别恶意节点。

（5）根据节点信任值选择有效数据完成数据融合。

7、可行性分析。

（1）理论知识积累：通过广泛阅读无线传感器网络数据融合技术方面的文献形成了一定量的理论知识储备，为课题的研究奠定基础。

（2）技术积累：熟悉OMNeT++网络仿真软件，具有一定的C++编程能力。

（3）技术合作：研究过程中遇到难以解决的问题时，可以向指导老师请教解决问题的基本思路。对项目相关课题有疑问时，可以向项目组同学请教。对实验平台的建立及使用有疑问时，可以和项目组同学共同讨论解决。

呵呵，差不多就是论文的构思吧，先想想论文要怎么写吧。写出大概的条条框框就差不多了

毕业设计（论文）开题报告题 目： 远程教育模拟实验设计与开发专 业：姓 名：学 号：年 级：指导教师：职 称：2009 年 03 月 2 日一、本课题的研究目的及意义本次设计通过一个计算机远程教育模拟实验系统（以下简称远程教学系统），在Internet/Intranet环境下实现作业、考试、授课、答疑/辅导等功能。使教师能通过先进的教学手段提高教学效率，增强学生应用Internet网络服务的能力，以此来加强和巩固对课程内容的理解和掌握。以这种全新的教学模式，从而在一定程度上使繁重的教学任务得到改善。远程教育是学生与教师、学生与教育组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式，是将课程传送给校园外的一处或多处学生的教育。现代远程教育则是指通过音频、视频（直播或录像）以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展，特别是因特网(internet)的迅猛发展，使远程教育的手段有了质的飞跃，成为高新技术条件下的远程教育。现代远程教育是以现代远程教育手段为主，兼容面授、函授和自学等传统教学形式，多种媒体优化组合的教育方式。远程教育由于信息传送方式和手段不同，其发展经历了三个阶段，第一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段，第二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段；第三是通过计算机、多媒体与远程通讯技术相结合的网上远程教育阶段。随着电视、电话、计算机、互联网的逐步普及，网上远程教育离我们已越来越近，对处在大城市的我们来说其实它已经来到了我们身边。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点，它创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的限制，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。二、已了解的本课题国内外研究现状1、国外远程教育的发展英国开放大学在1969年建立，入学不要求有正规的中小学学历，到1980年学生总数达到7万人，现年达18万，拥有专科、本科和研究生专业，教学中使用各种技术手段来补充印刷媒体，包括磁带、录像带、CD-ROM。美国不存在其他一些国家存在的经济问题和文盲数目众多等问题，美国的远程教育发展较慢。自九十年代后期开始，在线教育得到了长足进展。信息与通讯技术的发展 ，使远程学习成为必要。近几年成立的专门的网络大学，教育质量已被多数人所认可，传统大学也纷纷成立网络学院，传统型课程也结合了网络授课的形式。2、现代远程教育的现状我国的远程教育部分发展非常迅猛。1998年，教育部正式批准清华大学、北京邮电大学、浙江大学和湖南大学为国家现代远程教育第一批试点院校；2000年，现代远程教育试点院校的数量猛增至31所；2001年，教育部批准的开展远程教育的院校已达67所。在短短的几年时间里，我国的高等远程教育从无到有，从起步到繁荣，发展速度十分惊人，取得了前所未有的成就。目前远程教育基本上有如下几种教学模式：一种是与现有教学模式完全相同的课堂教学模式，一种是面授和网络教学结合的模式；另一种是师生在时空上分离、完全通过网络或多媒体光盘授课的模式。完全分离的教学实际上并不是完整意义上的网络教育，而是网络自学。试点院校高等远程教育的招生条件虽然非常宽松，但只有通过考试才能保证远程教育的质量，才能够保证学历文凭的“含金量”。据人民大学网络教育研究中心的统计，有76%的学生选择“网上人大”的原因是看中其所授予的人民大学文凭。由此可见，文凭“含金量”已经从被质疑到被接受和认可。三、本课题的研究内容远程教学系统是在Internet/Intranet环境下实现的，是典型的浏览器/服务器模式。服务器Windows NT 4/2000 Server为操作系统平台，Microsoft SQL Server 为RDBMS，客户端通过浏览器访问系统提供的服务。系统不允许匿名访问，它要求用户提供帐号/密码，通过验证后才能进入系统主页，以此追踪用户身份。本系统将用户分为三类：系统管理员、教师、学生，他们都有各自的主页，访问系统的权限也不相同。其中权限最高的为管理员，其次为教师，最低为学生。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源，反之则不然。例如教师能进入学生主页，而学生则不能访问教师主页所提供的功能（布置作业、批改作业等）。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生（上一门课的教师及其学生为一组）提供服务，它们之间既有一定的隔离性（例如某个教师帐号不能批改属于另一个教师的学生的作业等），又有资源的共享性（例如公共作业、试题的共享等），很好地解决了本单位各个教师负责不同班级，课程也有所不同的问题。四、课题研究的步骤、方法及进度安排制作本系统，先要确定自己的设计目标，查找相关资料，了解它应具备哪些功能，进行功能分析建立系统总体功能模块图，对数据库进行概念结构设计，画出实体图，在实体及实体之间关系的基础上，建立数据库中的表。再对各子模块惊醒详细设计，逐个开发，实现具体功能。当系统完成后，进行调试，修改错误。工作方案：1、了解远程教学系统所应具备的功能。2、通过相关资料建立数据库。3、实现具体的功能开发。4、完成系统和论文。研究工作进度：1、对系统进行需求分析，作出开题报告、需求报告。(10天)2、熟悉Windows NT 4/2000 Server 服务器管理系统设置，作出论文目录(10天)3、系统设计(25天)4、系统调试(18天)5、撰写毕业论文(15天)主要参考文献[1]王电，网络会议与网络办公，清华大学出版社，2003-07-01[2]于涛，网络性能优化——内容交换技术，清华大学出版社，2004-07-01[3]拉文德K.阿胡亚，网络流：理论、算法与应用(英文版)，机械工业出版社，2005-05-23[4]王春海，网络视频技术及应用标准教程，人民邮电出版社，2004-07-01[5]黄永峰，IP网络多媒体通信技术 ，人民邮电出版社，2003-01-12[6]黄永峰，因特网语音通信技术及其应用 ，人民邮电出版社，2002-01-09[7]李斯伟 雷新生,数据通信技术，人民邮电出版社，2004-02-01[8]Gil Held，Data Over Wireless Networks无线数据传输网络：蓝牙,WAP和WLAN（影印本），人民邮电 出版社，2001-08-31[9]Tamara Dean，远程通信技术 ，清华大学出版社，2004-04-01[10]William A Shay，经典原版书库——数据通信与网络教程（英文版•第3版） ，人民邮电出版社，2003-07-01[11]健莲工作室，Windows 2000 中文版网络与通信专辑，人民邮电出版社，2000-08-01