基于無線通信技術(shù)的水下網(wǎng)絡(luò)安全性研究

摘要： 當今社會，經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學技術(shù)日新月異，帶動社會所有行業(yè)步入良性循環(huán)狀態(tài)。值得一提的是無線通信技術(shù)發(fā)達，尤其是水下無線通信技術(shù)取得突破性進展，應(yīng)用范圍日益廣泛。水下無線通信設(shè)備的日趨完善，使海洋資源探索更加方便，探索水平不斷提升。然而，水下無線通信技術(shù)在應(yīng)用過程中仍存在各種情況和意外，最為突出的問題是網(wǎng)絡(luò)安全如何有效得以保障，本文將以此為重點進行深入的探討。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全 關(guān)鍵技術(shù) 水下無線通信

中圖分類號：TN929.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0208-01

由于地球資源越來越少，甚至部分資源面臨枯竭的危機，為了緩解資源緊張的矛盾，人們把探索的目光投向海洋，隨著對海洋資源開發(fā)力度的加大，水下無線通信技術(shù)的作用得以彰顯，并得到廣泛應(yīng)用。尤其是在海洋環(huán)境監(jiān)測和軍事方面更離不開水下無線通信技術(shù)。筆者以水下無線通信技術(shù)為研究對象，針對網(wǎng)絡(luò)安全問題進行大膽探索，針對無線通信網(wǎng)絡(luò)安全方面所涉及的技術(shù)手段進行分析和研究。

1 水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全問題分析

水下無線通信技術(shù)應(yīng)用非常復雜，尤其是通信網(wǎng)絡(luò)安全問題一直困擾著工程技術(shù)人員，從其表現(xiàn)看問題主要集中在三個方面：水聲信道、網(wǎng)絡(luò)拓撲、水下節(jié)點。下面分別予以介紹：

（1）水下無線通信技術(shù)在應(yīng)用時，水聲信道可以接收到數(shù)據(jù)信息，那么技術(shù)在傳遞情報方面起到重要作用，但是要考慮到水聲信道的特點，由于具有開放性，而有可能產(chǎn)生的后果是，信號進行傳輸時，數(shù)據(jù)信息處于開放狀態(tài)，被竊取的可能性大幅增加。由于這一弊端，導致水下無線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用時面臨泄密的危機，如果無法解決這一問題，將會出現(xiàn)應(yīng)用受限的情況。（2）網(wǎng)絡(luò)拓撲安全。這對水下無線通信的應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。如果這一問題不能得到解決，將會使水下通信技術(shù)的應(yīng)用效果大打折扣。由于受到深度的限制，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的位置處于移動狀態(tài)，導致位置處于動態(tài)變化之中難以確定，在這種情況下應(yīng)用水下無線通信技術(shù)，如果沒有妥善解決方法，勢必會引發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全問題。（3）水下節(jié)點安全問題。這一問題對水下無線通信技術(shù)的有效性產(chǎn)生的產(chǎn)生負面影響。水下節(jié)點設(shè)置必須具有可靠性，否則將會導致海洋軍事秘密泄露的風險。正常情況下如果水下無線通信技術(shù)在投入使用后，單個節(jié)點被破壞，并不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行，但是如果較多數(shù)量的節(jié)點受損，則會破壞整個網(wǎng)絡(luò)，由于所產(chǎn)生的干擾和破壞力較大，導致水下無線通信技術(shù)的質(zhì)量無法保證。

2 水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)探究

通過研究和分析可以確定，水下無線通信技術(shù)投入使用時，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全問題是難以避免的，這對科研工作者提出嚴峻的考驗，采取何種措施才能夠保證水下無線通信技術(shù)的正確使用，使其安全性和可靠性增加，在海洋開放探索中發(fā)揮重要作用。

2.1 加強水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)

必須構(gòu)建水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全體系，不斷提高科技水平，保障無線通信技術(shù)正常使用，使其可靠性和安全性增加，滿足人們對水下無線通信技術(shù)日益增長的需求。網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)是復雜的過程，網(wǎng)絡(luò)防御難力必須不斷提升，否則將難以抵擋各種攻擊行為，甚至無法保障網(wǎng)絡(luò)通信體系的正常運轉(zhuǎn)。除此之外還要保護數(shù)據(jù)的完整性的同時，構(gòu)建身份認證體系，強化安全性能。水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)的重要性毋庸置疑，只有構(gòu)建完善的安全體系，這是保障水下無線通信網(wǎng)絡(luò)的安全的前提條件。為了提高網(wǎng)絡(luò)安全，還要重視和采用科學的網(wǎng)絡(luò)安全管理方法。在致力于強化通信安全管理時，要充分考慮到水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全的特殊性，一般情況下采取以下有效方式：設(shè)置分級混合加密機制和分級信任管理機制，這兩種模式對網(wǎng)絡(luò)安全起到良好的促進作用，更好的適應(yīng)水下通信網(wǎng)絡(luò)安全管理需求。

2.2 保證網(wǎng)絡(luò)拓撲安全

網(wǎng)絡(luò)拓撲安全建設(shè)比較復雜，其要點是利用網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)特點提高網(wǎng)絡(luò)安全性。在進行網(wǎng)絡(luò)拓撲選擇時，其結(jié)果將會對水下無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用效果產(chǎn)生重要影響。通過對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行研究，目前主要有三種結(jié)構(gòu)，即：集中式、分布式、混合式。這三種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢和不足，局限性是不可避免的。下面舉例說明，如果降低無線通信網(wǎng)絡(luò)的安全性以及網(wǎng)絡(luò)使用壽命，必須要從網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)入手，采取有效的優(yōu)化處理方法，使其能夠保持良好性能，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性得到最大限度的保障。在工程進行時，必須要把網(wǎng)絡(luò)拓撲安全建設(shè)放在重要位置，對新加入的節(jié)點信息進行嚴密的檢測，最大限度的保證海域處在安全的環(huán)境之下。

2.3 建立健全網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的安全協(xié)議

無線通信技術(shù)的應(yīng)用是非常復雜的過程，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層承擔重要作用，從某種程度可以說決定了水下無線通信在信息傳遞的質(zhì)量。對信道利用效率也將巨大的影響力。目前我國正在加強對網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)鏈路層安全協(xié)議建設(shè)工作，要充分考慮到可能會影響網(wǎng)絡(luò)安全的諸多因素，在安全協(xié)議設(shè)計時要具有針對性，這種做法不但提升安全性，同時還可以減少節(jié)點碰撞的情況，把能量消耗降到最低。另外，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的安全性一直是工程的重點，只有滿足以上條件，水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全問題才能夠得到保障。

3 結(jié)語

通過上述研究可以確定水下無線通信技術(shù)應(yīng)用時，受自身局限性的約束，將會衍生出各種安全問題，對水下無線通信技術(shù)的可靠性產(chǎn)生不利影響，由此可知水下無線通信安全建設(shè)至關(guān)重要，這是目前亟待解決的難題，必須采取有效措施，加強水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全體系的建設(shè)工作，促進其向著完善全面的方向的發(fā)展，在加強網(wǎng)絡(luò)安全管理的同時，還要注重優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，構(gòu)建科學合理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路安全協(xié)議，使水下通信安全建設(shè)趨于完善，滿足日益增長的需求。

參考文獻

[1]莫兆倫，謝鑫華，謝玉波.試論水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)[J].通訊世界，2016（07）：101.

[2]王巍，章國強.水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全問題研究[J].通信技術(shù)，2015（04）：458-462.

[3]申懷亮，申一鳴，唐鑫.一種水下無線網(wǎng)絡(luò)安全機制關(guān)鍵技術(shù)[J].艦船科學技術(shù)，2015（04）：186-190.

[4]張繼永.水聲網(wǎng)絡(luò)信息安全保密風險分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（03）：218-219.

收稿日期：2016-09-06

作者簡介：陳強（1982—），男，江西高安人，本科，講師，研究方向：電子與通信工程。