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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全性問題

文檔作者：宓小土1 高峰2 章白瑜3 盧尚瓊2 文檔來源： 1．浙江工業(yè)大學(xué) 2．浙江農(nóng)林大學(xué) 3．華東師范大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年05月04日
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第12卷第1期解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) v01．12 No．1
2011年2月Joumal of PLA univerS毋of Science and Techn0109y(Natural Science Edition) Feb．20 1 l
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全性問題
宓小土1， 高峰2， 章白瑜3， 盧尚瓊2
(1．浙江工業(yè)大學(xué)，浙江杭州310032；2．浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江臨安311300；3．華東師范大學(xué)，上海200241)
摘要：提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全維(安全需求)，定義了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的威脅模型，分析了無線傳感
器網(wǎng)絡(luò)安全維與威脅模型之間的映射關(guān)系。在這些工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全
性框架，包括安全部署與安全機(jī)制；同時(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)該安全性框架的相關(guān)安全機(jī)制和安全技術(shù)進(jìn)行了分析。該安
全性框架集成在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輕量化協(xié)議棧后，能夠有效抵御各種惡意攻擊，保障無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通
信安全。
關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；安全；安全維；威脅模型；安全機(jī)制
中圖分類號(hào)：TP393．08；TP21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009—3443(2011)01一0042一06
Security in wireless sensor networks
MI xino—t0， GAo Fen92， zHANG B舐一y鏟，I鄹shang—qion92
(1．Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310032，China；
2．Zhejiang A&amp;amp;F Universit’，，Lin’an 311300，China；3．East China Normal University，Shanghai 20024l，China)
Abstract：Based on the study of WSN security dimension，the definition of WSN threat model，and the
thorough discussion of the mapping relationship between them，a security framework for WSN including
the security deployment and the security mechanisms was put forward． The possibility and security of re—
lated technologies，such as security deployment，security mechanism，and security framework for WSN in
practice were analyzed． The realization effectively safeguards Various malicious attacks and guarantees the
communication security of WSN-based application systems．
Key wOrds：wireless sensor networks；security；security dimension；threat model；security mechanism
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)wSN(wireless sensor net—
works)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量具有特定功能
的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的自組織
網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)同地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)
域內(nèi)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并將該信息傳送到觀察
者[1~3]。作為一種新的計(jì)算模式，WSN可以使觀察
者隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)／監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)物理
環(huán)境的變化，以獲取大量翔實(shí)可靠的信息，從而真正
實(shí)現(xiàn)“普適計(jì)算”的理念[4矗]。這些特性使得wSN的
應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及軍事應(yīng)用、工業(yè)監(jiān)視與控
收稿日期：2009—10一25．
基金項(xiàng)目：浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(Y1l00040)．
作者簡(jiǎn)介：宓小土(1 963一)，男．高級(jí)工程師．
聯(lián)系人：高峰．博士．副教授；研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、
網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，智能控制等；
E—mail：gaofeng@zafu．edu．cn．
制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、智能家居／建筑、倉(cāng)儲(chǔ)／物流
管理、交通控制管理、精細(xì)農(nóng)業(yè)、消費(fèi)電子、太空探
索、反恐、救災(zāi)等諸多領(lǐng)域“~9]。各種基于WSN的應(yīng)
用系統(tǒng)均對(duì)安全性提出了很高的要求。但是，WSN
節(jié)點(diǎn)具有計(jì)算能力、通信能力、電源能量和存儲(chǔ)空間
等資源嚴(yán)重受限的特點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)并部署wSN安
全機(jī)制，實(shí)現(xiàn)WSN的安全通信，面臨著諸多困難和
挑戰(zhàn)。目前，安全性問題已經(jīng)成為wSN獲得實(shí)際應(yīng)
用的主要障礙之一。因此，開展WSN安全性問題研
究，具有重大的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，國(guó)內(nèi)外許多大
學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)此高度重視，紛紛加入到該研
究行列。
文獻(xiàn)[10，11]為本地網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)定義了一
個(gè)安全框架，分析了網(wǎng)絡(luò)安全維與網(wǎng)絡(luò)安全功能之
間的關(guān)系，并對(duì)各種安全功能進(jìn)行了詳細(xì)的描述，這

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