分布式目标定位是无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)的重要应用之一。分布式目标定位系统由布署在观测区域内的一定数量的传感器、融合中心(Fusion Center,FC)与待定位目标构成,FC收集并利用各传感器感知并处理后的测量数据完成目标位置的估计。分布式定位系统存在拜占庭数据攻击问题,即攻击者捕获网络的部分传感器使其成为拜占庭节点,拜占庭节点可能发送篡改过的局部测量数据给FC,进而影响目标位置的估计。因此,研究分布式定位中的拜占庭数据攻击及其防御方法具有重要的意义。第二章研究了分布式目标定位中的概率型拜占庭数据独立攻击及其防御方法。从攻击者角度,论文分析了拜占庭数据独立攻击对分布式目标定位性能的影响,给出了最优攻击策略。从防御者角度,论文提出了一种基于汇报量化数据与标称量化值吻合度的拜占庭节点识别方法,并给出了一种基于拜占庭节点剔除的安全目标定位方法。研究结果表明,所提出的识别方法能在较短时间内识别出拜占庭节点,识别率高,不需要假设目标位置已知,且计算开销较小。所提出的安全分布式目标定位方法能防御拜占庭数据独立攻击,实现目标位置的正确估计。第三章研究了分布式目标定位中的拜占庭数据合作攻击及其防御方法。隐秘型拜占庭数据合作攻击中,拜占庭节点之间互相交换信息,确定共同的攻击目标发起攻击,达到隐藏身份且误导FC目标位置错误估计的目的。从攻击者角度,论文导出了发起隐秘型拜占庭数据合作攻击的等价条件与最小攻击代价。从防御者角度,论文提出了一种结合辅助测量数据的安全分布式目标定位方法。FC利用辅助传感设备汇报的测量数据与收到的汇报测量数据进行多次目标位置估计,根据估计结果推断正常节点数目,并选取由正确测量数据得到的估计结果。研究结果表明,所提出的安全分布式目标定位方法能抵抗隐秘型拜占庭数据合作攻击,到正确的目标位置估计结果。第四章研究了分布式目标跟踪中的拜占庭数据独立攻击及其防御方法。当目标状态存在时序关联时,可采用线性模型表示目标状态的变化规律。我们用映射函数和攻击函数的级联形式描述拜占庭节点的攻击行为。针对完全盲化FC跟踪目标与干扰FC跟踪目标两种攻击目的,分别导出了攻击者可采用的最优序贯攻击策略。从防御者角度,论文提出了一种阻止恶意数据影响后向传递的安全分布式目标跟踪方法。当网络中存在恶意数据时,FC通过修正目标跟踪算法中的预测测量数据的协方差矩阵,使恶意数据与预测测量数据不相关,实现恶意数据的影响不向后传递,保证目标跟踪过程的安全。研究结果表明,所提出的安全分布式目标跟踪方法能有效阻止拜占庭节点注入的恶意数据影响当前与后续分布式目标位置估计的性能,解决了分布式目标跟踪中的拜占庭数据序贯攻击问题。