無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全組網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用分析及研究

【 摘 要 】 論文首先針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，解析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的安全問(wèn)題，其次對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的安全問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而提出無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全組網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用的幾點(diǎn)策略。希望通過(guò)論文的闡述，為相關(guān)領(lǐng)域研究提供一定思路。

【 關(guān)鍵詞 】 無(wú)線傳感器；網(wǎng)絡(luò)安全；安全技術(shù)

【 中圖分類號(hào) 】 TP393.0 【 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 】 A

【 Abstract 】 Firstly， according to the characteristics of the wireless sensor network analysis， analysis of wireless sensor network security problems. Secondly， security issues of wireless sensor network were summarized， and then put forward the wireless sensor network security networking technology of using the strategy. Hope that through the elaboration of this paper， to provide some ideas for the relevant field research.

【 Keywords 】 wireless sensor； network security； security technology

1 引言

隨著科技發(fā)展的步伐不斷加快，這也給我國(guó)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)造了有利的條件，在進(jìn)行無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)研發(fā)的過(guò)程中，秉持著三項(xiàng)原則進(jìn)行開(kāi)發(fā)：第一項(xiàng)是消耗成本少；第二項(xiàng)是消耗能源低；第三項(xiàng)是具備的功能性強(qiáng)。只有具備這三項(xiàng)特性，才能有效緩解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的應(yīng)用成本。

隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越好，它不僅得到了建筑工程的廣泛應(yīng)用，同時(shí)也得到了商業(yè)、軍事業(yè)以及娛樂(lè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，安全問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)出來(lái)，為了給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一定的安全保障，就要加大現(xiàn)代無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研發(fā)力度。

2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

2.1 機(jī)密性

在進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)輸送的過(guò)程中，常常會(huì)遇到一些比較靈敏的數(shù)據(jù)。如果這些數(shù)據(jù)一旦被不法分子盜取，就會(huì)給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全埋下隱患。所以，為了保證這些數(shù)據(jù)的安全性，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)密處理是非常必要的。在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，通過(guò)加密的方式進(jìn)行保護(hù)，只有輸入正確的密碼之后才能獲取這些數(shù)據(jù)，進(jìn)而保障這些數(shù)據(jù)的信息安全。

2.2 真實(shí)性

對(duì)于一些傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用身份驗(yàn)證的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，是非常方便的，但是，由于傳感器所具備的儲(chǔ)存空間有限，這就給認(rèn)證方式帶來(lái)了一定的困擾。因此，在現(xiàn)在的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，我們可以采用數(shù)據(jù)源的認(rèn)證方式來(lái)獲取數(shù)據(jù)信息。如果有不法分子要盜取相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，如果認(rèn)證不合理，就會(huì)自動(dòng)建立保護(hù)裝置，進(jìn)而保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的安全。

2.3 完整性

完整性主要是指在進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸送時(shí)，數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)槿魏卧蜻M(jìn)行更改或者替換。如果無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理機(jī)制是以公鑰作為基礎(chǔ)的化，數(shù)字簽名可以保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整。但是，由于該種方式需要消耗大量的資金成本，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可使用資源優(yōu)勢(shì)分有限。所以，為了保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的完整，我們可以采用消息認(rèn)證的形式來(lái)共享密鑰。

3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的安全問(wèn)題

3.1 沒(méi)有建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制

導(dǎo)致無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的安全問(wèn)題的主要原因就是沒(méi)有建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制。而導(dǎo)致無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在一定局限性的因素有三方面，第一個(gè)是通信因素；第二個(gè)是組織因素；第三個(gè)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能力因素。

為了保障無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全，就要加大通信、組織、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能力的管理力度。一旦加大通信、組織、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能力的管理力度，就會(huì)給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全的效率帶來(lái)一定的影響。

除此之外，在進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一旦存在安全隱患問(wèn)題，就會(huì)給整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一定的影響，進(jìn)而使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全得不到保障。

3.2 節(jié)點(diǎn)組織以及自組織的隨機(jī)性

無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)體系主要是由多個(gè)傳感器系統(tǒng)共同組建而成的。如果沒(méi)有建立完善的無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)保障機(jī)制，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)存在自發(fā)性。同時(shí)，大多數(shù)的無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)都存在一定的不穩(wěn)定性，進(jìn)而給無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)埋下安全隱患。此外，由于無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)組織以及自組織存在一定的隨機(jī)性，在進(jìn)行定位的過(guò)程中，不能準(zhǔn)確找到定位位置，這就給后續(xù)無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全管理工作帶來(lái)一定的難題。

3.3 通信質(zhì)量不可靠

根據(jù)目前的情況來(lái)看，我國(guó)大多數(shù)的無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量普遍存在著不可靠的現(xiàn)象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因就是因?yàn)闊o(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)中存在多條線路，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量受到一定的影響。如果存在通信質(zhì)量不可靠的現(xiàn)象，就會(huì)很容易導(dǎo)致重要信息被攔截，進(jìn)而給整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)埋下安全隱患。

4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)應(yīng)對(duì)策略

4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧安全攻擊技術(shù)策略

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含了各個(gè)層次，其中包括物理層次、數(shù)據(jù)鏈路層次等。因此，為了保障無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全，就要根據(jù)不同的層次來(lái)建立相應(yīng)的防護(hù)措施。各個(gè)層次相應(yīng)的防護(hù)措施如表1所示。

物理層協(xié)議主要包含三方面的工作：第一方面是數(shù)據(jù)的調(diào)制；第二方面是數(shù)據(jù)的輸送；第三方面是數(shù)據(jù)的接收。同時(shí)，物理層協(xié)議也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密以及數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)等工作。因?yàn)闊o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要是把無(wú)線電中的媒介作為研發(fā)基礎(chǔ)，并通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的不同來(lái)對(duì)不同的物理層進(jìn)行安全保障，進(jìn)而達(dá)到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)的目的。

4.2 無(wú)線傳感器加密算法

根據(jù)目前情況來(lái)看，在進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過(guò)程中，為了保證各縣數(shù)據(jù)的安全，需要對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。但是，由于無(wú)線傳感器的儲(chǔ)存空間、CPU、儲(chǔ)存位置以及帶寬都會(huì)存在一定的局限性。因此，在進(jìn)行加密的工作中，可以應(yīng)用對(duì)稱密鑰加密的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密工作。

4.3 密碼技術(shù)

為了保證無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全，將密碼技術(shù)應(yīng)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是非常必要的。我們可以通過(guò)增加密碼中的數(shù)量，來(lái)提升無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全系數(shù)，進(jìn)而保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)的安全。但是，人們廣泛應(yīng)用的密碼技術(shù)主要有兩種：第一種是對(duì)稱秘鑰算法；第二種是不對(duì)稱秘鑰算法。這兩種密碼技術(shù)得到人們廣泛應(yīng)用的主要原因是操作方便、保護(hù)能力強(qiáng)。因此，在應(yīng)用的過(guò)程中，我們要根據(jù)應(yīng)用的通信設(shè)備來(lái)合理的選擇，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)安全的目的。

4.4 安全數(shù)據(jù)的融合

無(wú)限傳感器網(wǎng)絡(luò)主要是有多個(gè)傳感系統(tǒng)組合而成。因此，為了保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的安全，就要在傳輸?shù)倪^(guò)程中，要加大數(shù)據(jù)傳輸安全管理力度。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，要對(duì)各個(gè)融合節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面的管理，確保節(jié)點(diǎn)融合之后在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。除此之外，還要對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)信息的安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文的闡述，使得我們對(duì)無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有了更深入的認(rèn)識(shí)。隨著無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越好，其得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。隨著應(yīng)用越來(lái)越廣泛，安全問(wèn)題開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而無(wú)法保障數(shù)據(jù)的安全。因此，為了給各項(xiàng)數(shù)據(jù)提供安全的輸送環(huán)境，就要建立無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全保護(hù)機(jī)制，這樣不僅可以保證數(shù)據(jù)的安全，同時(shí)也能提供無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性能。

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項(xiàng)目基金：

本文系東莞理工學(xué)院城市學(xué)院“青年教師發(fā)展基金”項(xiàng)目成果。

作者簡(jiǎn)介：

陳顯龍（1980-），男，河南信陽(yáng)人，講師；主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域：信息檢索、新媒體、自然語(yǔ)言處理。