淺析無線傳感器網(wǎng)絡安全防范措施

1、    淺析無線傳感器網(wǎng)絡安全防范措施    楊東【摘要】 文章通過闡述無線傳感器網(wǎng)絡安全需求，分析無線傳感器網(wǎng)絡的安全威脅，對無線傳感器網(wǎng)絡安全防范措施展開探討，旨在為如何促進無線傳感器網(wǎng)絡有序運行研究適用提供一些思路?！娟P鍵詞】 無線傳感器網(wǎng) 網(wǎng)絡安全 防范無線傳感器網(wǎng)絡將在下一代網(wǎng)絡中發(fā)揮關鍵性的作用。由于傳感器網(wǎng)絡本身在計算能力、存儲能力、通信能力、電源能量、物理安全和無線通信等方面存在固有的局限和脆弱性，因此，其安全問題是一個大的挑戰(zhàn)。一、無線傳感器網(wǎng)絡安全需求無線傳感器網(wǎng)絡是一種分布式的傳感網(wǎng)絡，其尾端是能夠對外部世界進行感觸的傳感器。無線傳

2、感器網(wǎng)絡中的傳感器是通過無線的方式進行通信的，因此網(wǎng)絡設置十分多變，位置也可以隨時調整。無線傳感器網(wǎng)絡是有各種狀態(tài)的傳感器與無線網(wǎng)絡構成的，其通過感知、采集、處理、傳輸?shù)姆绞綄⑺栊畔鬟f著網(wǎng)絡所有者1。無線傳感器在運行過程中存在以下安全需求：第一，機密性。無線通信方式十分容易被非法入侵者接貨，機密性可以使得非法入侵者在截獲信號后無法得知其所包含內容；第二，完整性。無線傳感器的通信環(huán)境十分容易導致節(jié)點實施數(shù)據(jù)損壞，完整性要求網(wǎng)絡節(jié)點接收的數(shù)據(jù)沒有被篡改、刪減；第三，真實性。無線傳感器所需要的真實性要求在接收到來自另一節(jié)點消息時需要對其來源真實性進行審核。二、無線傳感器網(wǎng)絡的安全威脅1、篡改路由

3、信息。網(wǎng)絡不法分子朝無線傳感器網(wǎng)絡內注入一大批欺騙路由報文，或對路由報文進行截獲篡改，使自身扮演發(fā)送路由請求基站的角色，導致覆蓋全網(wǎng)的報文傳輸被引入至相關局域中，造成每一傳感器相互能效不暢，提升網(wǎng)絡延遲2。2、選擇轉發(fā)。無線傳感器網(wǎng)絡為多跳傳輸，各傳輸器不僅是路由中繼點還是終節(jié)點，這使得傳感器在接收報文時要無條件轉發(fā)。網(wǎng)絡不法分子可基于該特征，經由對傳感器進行俘獲后將所需轉發(fā)的報文丟棄，倘若報文貝全面丟棄，則鄰居可經由多徑路由獲取到這一傳感器所丟棄的報文，進一步識破這一節(jié)點為攻擊點。為了防止引發(fā)該種情況，供電點選取選擇轉發(fā)手段，僅對某些報文進行丟棄，以對鄰居傳感器進行迷惑，一旦選擇轉發(fā)的攻擊點

4、處在報文轉發(fā)的最理想路徑上時，不法分子便達到了其入侵目的3。3、蠕蟲洞攻擊。隨著傳感器網(wǎng)絡規(guī)模的逐步增大，均要開展分簇算法選出簇頭對就網(wǎng)絡進行分區(qū)控制。蠕蟲洞能夠使各個分區(qū)內的節(jié)點距離逐步靠攏，使相互轉變成鄰近節(jié)點，進而使無線傳感器網(wǎng)絡正常分區(qū)遭受破壞。三、無線傳感器網(wǎng)絡安全防范措施1、抵御路由信息篡改。選取某一公共密鑰對鏈路層開展一般加密處理，能夠避免大部分未授權人員對傳感器網(wǎng)絡路由選擇協(xié)議的入侵。節(jié)點排斥認可不法分子的單個身份，女巫攻擊不存在關聯(lián)性，再加上不法分子不允許加入拓撲，大部分選擇性轉發(fā)、污水池攻擊均難以有效進行。加密技術可以使得部分選擇性轉發(fā)攻擊利用蠕蟲洞難度更大。在被損害節(jié)點處

5、，鏈路層安全機制無法使用安全密鑰來進行安全保護，而是需要提供難度更大，更加復雜的防御機制，從而抵御如重讀與內部人員的非法攻擊。2、抵御選擇性轉發(fā)攻擊。如某一協(xié)議可以抵御污水池、蠕蟲洞與女巫攻擊，但是其被損害的節(jié)點在策略上與某一基站類型，其將會有巨大的可能性來發(fā)動選擇轉發(fā)攻擊。多路徑路由選擇（multiple routing）可以被用于抵御這一類型攻擊。然而完全獨立的路徑建立難度較大。利用多路徑路由選擇允許節(jié)點動態(tài)選擇分組的另一個跳點可以顯著降低入侵者非法入侵數(shù)據(jù)流的概率，進而提供最大程度的保護。3、抵御蠕蟲洞攻擊。蠕蟲洞攻擊抵御難度較高，其隱蔽性較強。這是由于蠕蟲洞使用的是私有的、在頻帶外的信

6、道，無法在傳感器網(wǎng)絡中剛發(fā)現(xiàn)。要抵御蠕蟲洞供給的最佳方式就是避免路由選擇競爭條件，對路由選擇協(xié)議進行仔細而具體的設計，使得蠕蟲洞攻擊失去意義。四、結束語總而言之，伴隨無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛推廣，應用期間面臨的安全問題逐步轉變。再加上，伴隨節(jié)點能力的提升及無線傳感器網(wǎng)絡整體性能的提高，在無線傳感器網(wǎng)絡安全防范所面臨的限制也在不斷變小。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識無線傳感器網(wǎng)絡安全需求，全面分析無線傳感器網(wǎng)絡的安全威脅，“抵御路由信息篡改”、“抵御選擇性轉發(fā)攻擊”、“抵御蠕蟲洞攻擊”等，積極促進無線傳感器網(wǎng)絡有序運行。參 考 文 獻1曾志峰，邱慧敏，朱龍海. 無線傳感器網(wǎng)絡中的安全威脅分析及對策j.計算機應用研究，2007，24（1）：140-143.2楊建強，方磊.無線傳感器網(wǎng)絡