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無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全研究

文檔作者：崔曉臣張串絨張強(qiáng) 文檔來(lái)源：空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月28日
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研究與開(kāi)發(fā)
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全研究宰
崔曉臣，張串絨，張強(qiáng)
(空軍工程大學(xué)電訊工程學(xué)院西安710077)
1 引言
網(wǎng)絡(luò)安全是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。本文在分析無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和安全需求的基礎(chǔ)上，
從密鑰管理和攻防技術(shù)兩個(gè)方面介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)安全研究的現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要地分析了無(wú)線(xiàn)傳感
器網(wǎng)絡(luò)安全研究的重點(diǎn)，最后指出了下一步研究的方向。箋糍鬻鬃瓣翻麟麓藕鬻霸驥巍囊蟹囊攀
隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)通信及微機(jī)電等技術(shù)的發(fā)
展和相互融合，產(chǎn)生了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(、I，irekss∽nsor
ne啪rk，WSN)，目前WSN的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已涉及國(guó)防
軍事、國(guó)家安全等敏感領(lǐng)域，安全問(wèn)題的解決是這些應(yīng)用
得以實(shí)施的基本保證。WsN一般部署廣泛，節(jié)點(diǎn)位置不確
定，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也處于不斷變化之中。另外，節(jié)點(diǎn)在通
信能力、計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、電源能量、物理安全和無(wú)線(xiàn)
通信等方面存在固有的局限性。WSN的這些局限性直接
導(dǎo)致了許多成熟、有效的安全方案無(wú)法順利應(yīng)用。正是這
種“供”與“求”之間的矛盾使得WSN安全研究成為熱點(diǎn)。
2 WSN安全問(wèn)題
2．1 與安全相關(guān)的特點(diǎn)
WSN與安全相關(guān)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)。
·國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．60873233)，陜西省工業(yè)科技攻關(guān)
基金資助項(xiàng)目(No．2008．k04．21)。西安市產(chǎn)學(xué)研合作基金資助項(xiàng)
目(No．CXY08016)，中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目@o．20080440550)
·資源受限，通信環(huán)境惡劣。WSN單個(gè)節(jié)點(diǎn)能量有
限，存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力差，直接導(dǎo)致了許多成熟、
有效的安全協(xié)議和算法無(wú)法順利應(yīng)用。另外，節(jié)點(diǎn)
之間采用無(wú)線(xiàn)通信方式，信道不穩(wěn)定。信號(hào)不僅容
易被竊聽(tīng)，而且容易被干擾或篡改。
·部署區(qū)域的安全無(wú)法保證。節(jié)點(diǎn)易失效。傳感器節(jié)
點(diǎn)一般部署在無(wú)人值守的惡劣環(huán)境或敵對(duì)環(huán)境中。
其工作空間本身就存在不安全因素，節(jié)點(diǎn)很容易受
到破壞或被俘，一般無(wú)法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，節(jié)點(diǎn)很
容易失效。
·網(wǎng)絡(luò)無(wú)基礎(chǔ)框架。在WSN中，各節(jié)點(diǎn)以自組織的方
式形成網(wǎng)絡(luò)，以單跳或多跳的方式進(jìn)行通信，由節(jié)
點(diǎn)相互配合實(shí)現(xiàn)路由功能。沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的傳輸設(shè)備，
傳統(tǒng)的端到端的安全機(jī)制無(wú)法直接應(yīng)用。
·部署前地理位置具有不確定性。在WSN中，節(jié)點(diǎn)通
常隨機(jī)部署在目標(biāo)區(qū)域，任何節(jié)點(diǎn)之間是否存在直
接連接在部署前是未知的。
2．2安全需求
WSN的安全需求主要有以下幾個(gè)方面。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
研究與開(kāi)發(fā)
·機(jī)密性。機(jī)密性要求對(duì)WSN節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)
行加密．讓任何人在截獲節(jié)點(diǎn)間的物理通信信號(hào)后
不能直接獲得其所攜帶的消息內(nèi)容。
·完整性。WSN的無(wú)線(xiàn)通信環(huán)境為惡意節(jié)點(diǎn)實(shí)施破
壞提供了方便．完整性要求節(jié)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)在傳輸
過(guò)程中未被插入、刪除或篡改，即保證接收到的消
息與發(fā)送的消息是一致的。
·健壯性。WSN一般被部署在惡劣環(huán)境、無(wú)人區(qū)域或
敵方陣地中，外部環(huán)境條件具有不確定性，另外，隨
著舊節(jié)點(diǎn)的失效或新節(jié)點(diǎn)的加入．網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
不斷發(fā)生變化。因此，WSN必須具有很強(qiáng)的適應(yīng)
性，使得單個(gè)節(jié)點(diǎn)或者少量節(jié)點(diǎn)的變化不會(huì)威脅整
個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全。
·真實(shí)性。WSN的真實(shí)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：點(diǎn)到
點(diǎn)的消息認(rèn)證和廣播認(rèn)證。點(diǎn)到點(diǎn)的消息認(rèn)證使得
某一節(jié)點(diǎn)在收到另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的消息時(shí)，能夠確
認(rèn)這個(gè)消息確實(shí)是從該節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的，而不是別
人冒充的；廣播認(rèn)證主要解決單個(gè)節(jié)點(diǎn)向一組節(jié)點(diǎn)
發(fā)送統(tǒng)一通告時(shí)的認(rèn)證安全問(wèn)題。
·新鮮性。在WSN中由于網(wǎng)絡(luò)多路徑傳輸延時(shí)的不
確定性和惡意節(jié)點(diǎn)的重放攻擊使得接收方可能收
到延后的相同數(shù)據(jù)包。新鮮性要求接收方收到的數(shù)
據(jù)包都是最新的、非重放的，即體現(xiàn)消息的時(shí)效性。
-可用性?？捎眯砸骔SN能夠按預(yù)先設(shè)定的工作
方式向合法的用戶(hù)提供信息訪問(wèn)服務(wù)，然而，攻擊
者可以通過(guò)信號(hào)干擾、偽造或者復(fù)制等方式使
WSN處于部分或全部癱瘓狀態(tài)．從而破壞系統(tǒng)的
可用性。
·訪問(wèn)控制。WsN不能通過(guò)設(shè)置防火墻進(jìn)行訪問(wèn)過(guò)
濾，由于硬件受限，也不能采用非對(duì)稱(chēng)加密體制的
數(shù)字簽名和公鑰證書(shū)機(jī)制。WSN必須建立一套符
合自身特點(diǎn)。綜合考慮性能、效率和安全性的訪問(wèn)
控制機(jī)制。
3 WSN安全的研究現(xiàn)狀
3．1 密鑰管理
密鑰管理是數(shù)據(jù)加密技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，它處理密鑰
從生成到銷(xiāo)毀的整個(gè)生命周期，涉及密鑰的生成、分發(fā)、存
儲(chǔ)、更新及銷(xiāo)毀等所有方面．密鑰的丟失將直接導(dǎo)致明文
的泄露。有效的密鑰管理方案是實(shí)現(xiàn)WSN安全的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)[1】提出了一種動(dòng)態(tài)分簇密鑰管理方案(key
m柚a鼬ment for dyn啪icauy clustering WSN，KMDC)，該方
案能夠與現(xiàn)有的層簇式路由協(xié)議相結(jié)合，具有計(jì)算量小、
能耗低的特點(diǎn)。任何節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)只需要保存一個(gè)主
密鑰、一個(gè)簇密鑰以及用于管理簇密鑰的管理密鑰，簇頭
不需要保存與成員節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)密鑰。同時(shí)，該方案采用
EBS組合最優(yōu)組密鑰管理算法。減少了管理簇密鑰帶來(lái)的
存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)，降低了更新簇密鑰時(shí)網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)載。在網(wǎng)絡(luò)
運(yùn)行后，EBS算法等較大規(guī)模的運(yùn)算又由基站負(fù)責(zé)完成，
所以簇頭不需要具有較大存儲(chǔ)空間，不必進(jìn)行大規(guī)模的運(yùn)
算。任何傳感器節(jié)點(diǎn)都可以擔(dān)任。另外，該方案還具有較好
的擴(kuò)展性。
參考文獻(xiàn)[2】提出了一種基于對(duì)稱(chēng)矩陣LU分解的對(duì)
密鑰分配方案。該方案在實(shí)際應(yīng)用中存在密鑰信息分配不
均、U矩陣信息完全公開(kāi)等缺點(diǎn)。參考文獻(xiàn)【3】利用矩陣空
間的思想對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于LU矩陣空間
的隨機(jī)對(duì)密鑰預(yù)分配方案。解決了普通對(duì)稱(chēng)矩陣方案在實(shí)
際應(yīng)用中的局限性。
參考文獻(xiàn)【4】在基站是絕對(duì)安全和傳感器節(jié)點(diǎn)部署好
以后就基本處于靜止?fàn)顟B(tài)的假設(shè)下。提出了基于多項(xiàng)式和
分組的密鑰管理方案。為了在確保網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí)，達(dá)
到較好的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密鑰連通概率，該方案首先通過(guò)多項(xiàng)式
計(jì)算節(jié)點(diǎn)間鏈路共享密鑰，然后通過(guò)分組的方法，彌補(bǔ)基
于多項(xiàng)式方案的不足，提高網(wǎng)絡(luò)密鑰連通性。節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志
符ID劃分為組標(biāo)志符GID和組內(nèi)節(jié)點(diǎn)標(biāo)志符NlD兩部
分．節(jié)省了一定的節(jié)點(diǎn)開(kāi)銷(xiāo)，通過(guò)NID的擴(kuò)展能夠支持網(wǎng)
絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入。
參考文獻(xiàn)[5】利用基于身份的密碼體制(identit)r-based
c聊to胂phy，IBC)提出一種基于部署信息的密鑰管理方
案．該方案將節(jié)點(diǎn)身份和部署信息應(yīng)用到橢圓曲線(xiàn)密鑰算
法中．與以前的方案相比安全性更高。在節(jié)點(diǎn)部署后不需
要一個(gè)初始信任時(shí)間，節(jié)點(diǎn)被捕獲之后不會(huì)泄露其他節(jié)點(diǎn)
的秘密，可以抵擋克隆攻擊和Sy蛐攻擊，具有良好的可擴(kuò)
展性。該方案僅在節(jié)點(diǎn)部署時(shí)執(zhí)行一次橢圓曲線(xiàn)密鑰算
法．在隨后的整個(gè)通信過(guò)程中都采用對(duì)稱(chēng)密鑰算法，能較
好地應(yīng)用到WsN中。
參考文獻(xiàn)【6】提出了一種基于多密鑰空間的密鑰管理
方案，該方案在參考文獻(xiàn)[7】的基礎(chǔ)上，引入了q_composite
機(jī)制．大大降低了WSN的通信密鑰被破解的概率，但是這
會(huì)同時(shí)造成網(wǎng)絡(luò)的連通率降低。通過(guò)引入地理位置信息，
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
皇笪壁蘭-：塑醒豳鞫壁
在離線(xiàn)階段利用尚未使用的存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)多個(gè)密鑰空間。
在節(jié)點(diǎn)部署以后，利用定位算法得到自己在網(wǎng)絡(luò)中的坐
標(biāo)。對(duì)所存儲(chǔ)的密鑰空間進(jìn)行優(yōu)化，刪除一些無(wú)效的密鑰
空間，釋放原先利用的存儲(chǔ)空間，增大兩個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)擁有
相同密鑰空間的概率．從而實(shí)現(xiàn)在不增加節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)空間
的情況下大幅提高被俘節(jié)點(diǎn)的閾值的目的，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)
安全性。
3．2攻防技術(shù)
WSN受到的攻擊類(lèi)型主要有Sybil攻擊、SiIlkhole攻
擊、Wonllllole攻擊、Heu0泛洪攻擊、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)等。
(1)Sybil攻擊
Sybil攻擊的目標(biāo)是破壞依賴(lài)多節(jié)點(diǎn)合作和多路徑路
由的分布式解決方案。在Sy蚰攻擊中，惡意節(jié)點(diǎn)通過(guò)扮演
其他節(jié)點(diǎn)或者通過(guò)聲明虛假身份，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)
出多重身份。Sybil攻擊能夠明顯降低路由方案對(duì)于諸如
分布式存儲(chǔ)、分散和多路徑路由、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保持的容錯(cuò)能
力，對(duì)于基于位置信息的路由協(xié)議也構(gòu)成很大的威脅。參
考文獻(xiàn)【8]第一次系統(tǒng)地分析了Sybil攻擊及其防御手段，
對(duì)Svbil攻擊進(jìn)行了分類(lèi)。分析了攻擊者如何使用不同類(lèi)
型的Svbil攻擊破壞網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議或算法的性能．提出了一
種采用密鑰交換來(lái)確認(rèn)節(jié)點(diǎn)身份的方案，可以有效地防御
Sybil攻擊。但是這種方案需要額外消耗大量能量以完成
隨機(jī)密鑰的生成和交換，并且傳感器節(jié)點(diǎn)需要存儲(chǔ)大量的
密鑰信息，這使得該方案在節(jié)點(diǎn)資源受限的WSN的應(yīng)用
受到了限制。參考文獻(xiàn)f9】提出了一種基于接收信號(hào)強(qiáng)度檢
測(cè)器(received si印al s骶ng【ll indicafor，RSSI)的解決方案，
該方案通過(guò)計(jì)算接收節(jié)點(diǎn)和另外一個(gè)協(xié)同節(jié)點(diǎn)RSSI的比
值在兩個(gè)時(shí)刻是否相等，來(lái)判斷發(fā)送節(jié)點(diǎn)是否為Svbil節(jié)
點(diǎn)。該方案對(duì)sybil攻擊的檢測(cè)概率達(dá)到99％以上，對(duì)通信
要求也不高．只需要接收節(jié)點(diǎn)與另外一個(gè)協(xié)同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一
次通信即可。其缺點(diǎn)是存在較高的誤檢概率，存在將合法
節(jié)點(diǎn)當(dāng)成Svbil節(jié)點(diǎn)的可能性，但是這對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成的
危害與Sybil攻擊相比是微乎其微的。該方案具有較高的
實(shí)用價(jià)值。
(2)SiIll【hole攻擊
攻擊者為一個(gè)被妥協(xié)的節(jié)點(diǎn)篡改路由信息。盡可能地
引誘附近的流量通過(guò)該惡意節(jié)點(diǎn)，一旦數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)該惡意
節(jié)點(diǎn)，該惡意節(jié)點(diǎn)就可以對(duì)正常數(shù)據(jù)進(jìn)行竄改或選擇性轉(zhuǎn)
發(fā)，從而引發(fā)其他類(lèi)型的攻擊。參考文獻(xiàn)【lO】提出了一種新
的輕量級(jí)的針對(duì)Sillkhok攻擊的入侵檢測(cè)方案．該方案主
要分為兩步：基站首先通過(guò)檢查數(shù)據(jù)密度列出可疑節(jié)點(diǎn)，
然后采用一種安全、低開(kāi)銷(xiāo)的算法以分布式的方式搜集可
疑節(jié)點(diǎn)附近信息的傳輸情況，通過(guò)對(duì)搜集的信息進(jìn)行分析
來(lái)鑒別入侵者。該方案對(duì)多個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)相互合作欺騙基站
的情況也進(jìn)行了考慮．并給出了一些加強(qiáng)算法。
(3)Wo砷hok攻擊
Wo珊hole攻擊對(duì)WSN有很大威脅，因?yàn)檫@類(lèi)攻擊不
需捕獲合法節(jié)點(diǎn)。而且在節(jié)點(diǎn)部署后進(jìn)行組網(wǎng)的過(guò)程中就
可以實(shí)施攻擊。惡意節(jié)點(diǎn)通過(guò)聲明低延遲鏈路騙取網(wǎng)絡(luò)的
部分消息并開(kāi)鑿隧道，以一種不同的方式來(lái)重傳收到的消
息，這也可以引發(fā)其他類(lèi)似于Sinldlole的攻擊。參考文獻(xiàn)『111
提出了一種檢測(cè)和預(yù)防WSN中Wo珊hole攻擊的方案．該
方案通過(guò)地理或者臨時(shí)約束條件來(lái)限制數(shù)據(jù)包的最大傳
輸距離．并給出了一種高效協(xié)議，11K來(lái)對(duì)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)
行實(shí)時(shí)認(rèn)證。參考文獻(xiàn)【121提出了一種針對(duì)Wo玎IlIlole和關(guān)
鍵鏈路的分布式檢測(cè)算法，相比以前的算法。該算法不需
要專(zhuān)門(mén)的硬件設(shè)備來(lái)獲取節(jié)點(diǎn)的位置信息。節(jié)點(diǎn)之間不需
要嚴(yán)格的時(shí)間同步。
(4)HeⅡo泛洪攻擊
在WsN中．許多協(xié)議要求節(jié)點(diǎn)廣播Heuo數(shù)據(jù)包發(fā)現(xiàn)
其鄰居節(jié)點(diǎn)，收到該包的節(jié)點(diǎn)將確信它的發(fā)送者在傳輸范
圍內(nèi)，攻擊者通過(guò)發(fā)送大功率的信號(hào)來(lái)廣播路由或其他信
息，使網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都認(rèn)為攻擊者是其鄰居。這些
節(jié)點(diǎn)就會(huì)通過(guò)“該鄰居”轉(zhuǎn)發(fā)信息，從而達(dá)到欺騙的目的，
最終引起網(wǎng)絡(luò)的混亂。防御Heno泛洪攻擊最簡(jiǎn)單的方法
就是通信雙方采取有效措施進(jìn)行相互身份認(rèn)證。參考文
獻(xiàn)【13]給出了防御Heno泛洪攻擊的有效方法。
(5)選擇性轉(zhuǎn)發(fā)
惡意節(jié)點(diǎn)可以概率性地轉(zhuǎn)發(fā)或者丟棄特定消息。而使
網(wǎng)絡(luò)陷入混亂狀態(tài)。如果惡意節(jié)點(diǎn)拋棄所有收到的信息將
形成黑洞攻擊，但是這種做法會(huì)使鄰居節(jié)點(diǎn)認(rèn)為該惡意節(jié)
點(diǎn)已失效，從而不再經(jīng)由它轉(zhuǎn)發(fā)信息包，因此選擇性轉(zhuǎn)發(fā)
更具欺騙性。其有效的解決方法是多徑路由，節(jié)點(diǎn)也可以
通過(guò)概率否決投票并由基站或簇頭對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行撤銷(xiāo)。
(6)DoS攻擊
DoS攻擊是指任何能夠削弱或消除WSN正常工作能
力的行為或事件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可用性危害極大，攻擊者可以
通過(guò)擁塞、沖突碰撞、資源耗盡、方向誤導(dǎo)、去同步等多種
方法在WsN協(xié)議棧的各個(gè)層次上進(jìn)行攻擊。參考文獻(xiàn)[14】
提出了一種基于流量預(yù)測(cè)的傳感器網(wǎng)絡(luò)DoS攻擊檢測(cè)方
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
研究與開(kāi)發(fā)
案。該方案從DoS攻擊引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)流量異常變化人手．根
據(jù)已有的流量觀測(cè)值來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)流量，如果真實(shí)的流量與
其預(yù)測(cè)流量存在較大偏差，則判定為一種異?；蚬?。該
方案在一種簡(jiǎn)單、高效的流量預(yù)測(cè)模型ARMA(2，1)的基
礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于閾值超越的流量異常判斷機(jī)制，使
路徑中的節(jié)點(diǎn)在攻擊發(fā)生后自發(fā)地檢測(cè)異常，最后提出了
一種報(bào)警評(píng)估機(jī)制以提高檢測(cè)質(zhì)量。閉值的設(shè)定是該方案
的關(guān)鍵，要綜合考慮具體應(yīng)用場(chǎng)景的信道誤碼率和應(yīng)用環(huán)
境的安全需求等因素。
4 WSN安全研究重點(diǎn)
WSN安全問(wèn)題已經(jīng)成為WSN研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)．隨
著對(duì)WSN安全研究的不斷深入。筆者認(rèn)為以下幾個(gè)方向
將成為研究的重點(diǎn)。
(1)密鑰管理
·密鑰的動(dòng)態(tài)管理問(wèn)題。WSN的節(jié)點(diǎn)隨時(shí)都可能變
化(死亡、捕獲、增加等)，其密鑰管理方案要具有良
好的可擴(kuò)展性，能夠通過(guò)密鑰的更新或撤銷(xiāo)適應(yīng)這
種頻繁的變化。
·丟包率的問(wèn)題。WSN無(wú)線(xiàn)的通信方式必然存在一定
的丟包率，目前絕大多數(shù)的密鑰管理方案都是建立
在不存在丟包的基礎(chǔ)上的，這與實(shí)際是不相符的．因
此需要設(shè)計(jì)一種允許一定丟包率的密鑰管理方案。
·分層、分簇或分組密鑰管理方案的研究。WSN一般
節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性與節(jié)點(diǎn)資源的有
限性之間的矛盾通過(guò)傳統(tǒng)的密鑰管理方式很難解
決，而通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理的分層、分簇或分組管
理，可以在提高網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí)，降低節(jié)點(diǎn)的通
信、存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)。因此，密鑰管理方案的分層、分簇或
分組研究是WSN安全研究的一個(gè)重點(diǎn)。
·橢圓曲線(xiàn)密碼算法在WSN中的應(yīng)用研究。
(2)安全路由
WsN沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的路由設(shè)備，傳感器節(jié)點(diǎn)既要完成信
息的感應(yīng)和處理，又要實(shí)現(xiàn)路由功能。另外，傳感器節(jié)點(diǎn)的
資源受限，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會(huì)不斷發(fā)生變化。這些特點(diǎn)使
得傳統(tǒng)的路由算法無(wú)法應(yīng)用到wSN中。設(shè)計(jì)具有良好的
擴(kuò)展性，且適應(yīng)WSN安全需求的安全路由算法是WSN安
全研究的重要內(nèi)容。
(3)安全數(shù)據(jù)融合
在WSN中，傳感器節(jié)點(diǎn)一般部署較為密集，相鄰節(jié)點(diǎn)
感知的信息有很多都是相同的．為了節(jié)省帶寬、提高效率，
信息傳輸路徑上的中間節(jié)點(diǎn)一般會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融
合。減少數(shù)據(jù)冗余。但是數(shù)據(jù)融合會(huì)導(dǎo)致中間節(jié)點(diǎn)獲知傳
輸信息的內(nèi)容，降低了傳輸內(nèi)容的安全性。在確保安全的
基礎(chǔ)上．提高數(shù)據(jù)融合技術(shù)的效率是WSN實(shí)際應(yīng)用中需
要解決的問(wèn)題。
(4)入侵檢測(cè)
·針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境與攻擊手段。誤檢率與漏檢率
之間的平衡問(wèn)題：
·結(jié)合集中式和分布式檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，更高效的入
侵檢測(cè)機(jī)制的研究。
(5)安全強(qiáng)度與網(wǎng)絡(luò)壽命的平衡
WSN的應(yīng)用很廣泛，針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，如何在網(wǎng)
絡(luò)的安全強(qiáng)度和使用壽命之間取得平衡．在安全的基礎(chǔ)上
充分發(fā)揮WSN的效能，也是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。
5 結(jié)束語(yǔ)
WSN作為虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)世界連接的橋梁，在未來(lái)
具有廣闊的應(yīng)用前景，其安全問(wèn)題現(xiàn)已引起了國(guó)內(nèi)外眾多
學(xué)者的注意。密鑰管理是WSN其他安全機(jī)制如安全路由、
安全數(shù)據(jù)融合、入侵檢測(cè)等的基礎(chǔ)，是WSN安全研究中最
基本的內(nèi)容。在以后的科研工作中，筆者將從密鑰管理出
發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的密鑰管理方案和WSN協(xié)議棧，對(duì)WSN安
全進(jìn)行深入研究。
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Abst隋ct Network security is a hot I．esearch of wireles8 sensor∞tworks．B鵲ed on tlle chamcteristics of WSN鋤d securi哆
needs are analyzed，the status quo of research on the securit)r in WsN is int瑚uced f如m key咖agement柚d attack鋤d
coumer measures．secondly，key poims of research on security in wireless sensor neMork are analyzed brieny．FinaUy，some
fIItu弛directions of re$earch are pointed out．
Key words w沁1ess sensor network，security，key m鋤agemem，atLack鋤d counterⅡ地a6ure (收稿日期：2010一06一04)
jIk：●k■}jk坐jk■}j每jk■e’|kjkjkjk■}坐業(yè)jk童kjk■e坐業(yè)jk業(yè)!Ik■皇jk業(yè)jk，9k·壹k業(yè)業(yè)jk業(yè)jk坐盥jkjk■}■e坐
·簡(jiǎn)訊·
凌華科技首登2；010上海工博會(huì)
工業(yè)自動(dòng)化、測(cè)量測(cè)試、嵌入式
電腦解決方案齊登場(chǎng)
亞洲最大的數(shù)據(jù)采集和PⅪ平臺(tái)供應(yīng)商、機(jī)器視覺(jué)平
臺(tái)及圖像采集卡的專(zhuān)家、嵌入式計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)制造商一一凌
華科技于11月9日首登上海工博會(huì)工業(yè)自動(dòng)化展，并攜
最新的嵌人式計(jì)算機(jī)、測(cè)量測(cè)試新品和機(jī)器視覺(jué)解決方案
亮麗登場(chǎng)。
嵌入式計(jì)算機(jī)展區(qū)，凌華科技將展出從工業(yè)級(jí)、寬溫
級(jí)到軍用寬溫級(jí)的嵌入式計(jì)算產(chǎn)品。超小型、低功耗的
COM Explle船嵌入式計(jì)算機(jī)解決方案將作為此次的重點(diǎn)
呈現(xiàn)給廣大參觀者。
該解決方案同時(shí)具有高性?xún)r(jià)比以及縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周
期。并幫助客戶(hù)將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)等優(yōu)勢(shì)。而軍用寬溫
級(jí)嵌入式計(jì)算模塊則主打品質(zhì)，可以滿(mǎn)足用戶(hù)嚴(yán)苛環(huán)境下
的應(yīng)用。始于設(shè)計(jì)的軍用寬溫級(jí)產(chǎn)品可以保證在—40一+8咒
的寬溫范圍內(nèi)正常運(yùn)行，并具備高抗沖擊和高抗振動(dòng)能力。同時(shí)
亮相的還有不同規(guī)格的工業(yè)電腦，包括C伽pactPCI、
P1CMG 1．3、MiIli rIX以及無(wú)風(fēng)扇的I／o計(jì)算平臺(tái)。

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