綜述無線傳感器網絡安全技術

汪一百北京理工大學

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綜述無線傳感器網絡安全技術

汪一百
北京理工大學

摘要：隨著科學技術與人們生活水平的不斷提高，無線傳感器網絡技術逐漸得到了廣泛的應用，而且為人民的生活提供了極大的便利，但隨著應用程度的不斷提高，無線傳感器的網絡安全問題自然也進入了大眾的視野。本文著重分析無線傳感器網絡(WSN)的安全需求，從多種角度對無線傳感器網絡安全技術予以分析，并于文章最后總結和討論傳感器網絡安全技術的研究朝向。

1　前言

傳感器網絡作為一種新型技術，由大量體積小、價格低廉、具有無線通信和監測效果的傳感器節點構成，這些節點通過各種分部方式的整體整合，從而被緊密的部署在監測范圍內，從而達到監測物理世界的目的，同時，無線傳感器網絡又可以歸屬到信息技術中的一個研究分支，所以在交通管制、國防安全、環境監測、軍事部署、目標定位等等方面均有著有效的應用前景。但應該注意的一個問題，即此類傳感節點大多被布置在無人監視和敵方監測區域，因此不可避免的存在一系列安全問題，安全機制是否有效建立已經成為阻礙傳感器網絡技術應用的重要威脅因素，所以亟需解決此問題。

無線傳感器網絡安全技術研討與傳統網絡有著較大區別，無線傳感器網絡自身具有一定的局限性，在計算、通信和存儲方面都或多或少受到限制，還有無法保證部署區域的現實安全以及網絡拓撲結構的動態變化，使得其難以直接應用非對稱密碼體制，所以在實現傳感器網絡安全存在極大的不確定性。但是，無線傳感器網絡安全技術與傳統網絡兩者都殊途同歸到一個共同目的，即解決信息的機密性、完善性和信息新鮮度、入侵檢測以及訪問控制等問題，總之，我們必須明確無線傳感器網絡安全技術的達成目標和巨大挑戰，從而研究出適合其發展的方向。

2　綜述無線傳感器網絡安全技術的涵義及相關概念

2.1名詞概念

無線傳感器網絡安全技術，主要指其自身在運行過程中產生的限制因素以及安全性目標。

2.2局限因素

局限無線傳感器網絡安全的相關因素，主要包括傳感器節點、無線網絡自身兩部分。其中，傳感器節點主要受到存儲容量和客觀內容限制，對于無線網絡自身，主要出現在節點與信號道具有脆弱性、無固定結構和密鑰技術等方面，從而造成多種局限因素。

2.3安全達成目的

就目前普通網絡工作層面來看，無線傳感器網絡安全技術已經改進了先前的追求目標，從傳統的數據保密性單一內容完全跳，逐步進發完整度、網絡鑒別和認證三個方面的工作，但是總的來說，數據保密性作為無線傳感器在安全目標上最重要的部分，其所占據的地位仍舊是不容動搖的，并且在軍事管理方面受到了極其高度的重視。而完整度在安全層次的追求雖然處于基礎地位，但是在目前這種魚龍混雜的網絡環境中，尤為立于開放式的普通網絡信息狀態下，完整度也在提高網絡信息完整性、預防虛假警報方面也有重要意義。

對于最后一部分的認證，則可以視為安全組通信對數據的終端安全保證，也是保證無線傳感器網絡安全的最后重要步驟，所以也受到了極大地關注。綜上所述，由于無線傳感器網絡安全技術在節點上與不同領域的運用情況不同，所以在追求安全達成目的時也應該有所側重，堅持具體問題具體分析的行為準則。

3　無線傳感器網絡安全現存問題

無線傳感器網絡主要是以無線通信的形式在監測區域形成一個組織網絡，從而達到自己的部署目的。但是，由于無線傳感器網絡具有通訊功能的特點，加之通信工作本身訊號敏感，因此無線傳感器網絡在正式運行上常出現問題，主要可分為以下幾種：

3.1通信不可依靠

造成此種問題的最大原因在于我國在無線網絡通信通道技術的運用還不穩定，常出現一系列問題情況，所以造成了網絡通信受威脅的情況，進而導致信息泄露造成網絡通信的不安全以及不必要的經濟損失。

3.2能量有限

無線傳感器在節點的布置 ，一旦安裝后卻不能重新更換，所以相對于可充電性的無線網絡設備來說，具有一定的局限性，同時無線傳感器網絡在組成上一般為高損耗設備，進而導致電能能量供應有限。

3.3安全機制疏漏

目前，無線傳感器網絡在安全機制方面還不健全，一方面受通信不可靠性、節點能量的限制，一方面由于設計工作上在物理安全保護上缺乏有效內容，從而導致無線傳感器網絡安全系統容易受到外界攻擊。

4　探究無線傳感器安全性能可能受到的威脅因素

近年來，隨著無線傳感器網絡安全技術的不斷發展，一系列阻礙其安全的危險因素也滋蔓興起，主要分為防御手段和攻擊方法兩種，如下表所示。

5　提高無線傳感器網絡安全技術策略

5.1密碼技術

無線傳感器在運用的過程中，需要設定相應的個人密碼，通過利用先進且難解性的密碼技術來提高網絡通信安全，但在密碼的設定上需要根據不同的通信特點與使用要求來設定密碼，從而保證網絡安全技術的有效維護。

5.2安全數據整合

無線傳感器網絡安全技術傳統意義上來說，主要是利用相關信息數據組合而成，一般是將信息進行搜集、整理和分析之后剔除糟粕，再傳輸到使用者之手，因此在此過程中需要注重信息運輸工程的質量，從而保證安全數據的整合。

5.3密鑰管理技能

近年來，我國在密鑰管理技術上多用對稱性密鑰，主要用于確定性與概率性的分配模式、預共享式和非預共享式的密鑰模式，但應該注意的是，這兩種密鑰技能在應用時均應注重嚴謹，從而提高無線傳感器網絡節點安全。

5.4安全路由技術

路由技術作為研發工作的切人點，其主要立于無線傳感器網絡節點的節省角度，力求節省損耗層面，但在實際應用中由于傳播范圍過廣而易受攻擊，所以要提高安全路由技術的運用。

6　結束語

縱觀全文，無線傳感器從整個應用情況來說，由于其在通信信息方面有著嚴格要求，所以在相關企業的商業信息與日常交流上有著重要作用，所以我國更需要不打斷提高研討力度和研究強度，通過技術的不斷創新提高我國在無線傳感器網絡技術方面的應用，從而促進我國社會主義經濟的發展，謀求更多、更有益的福利。

參考文獻

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