刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com
历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993
无线传感器网络安全技术的研究
【作者】 常熠琳
【机构】 河南省获嘉县职业中等专业学校
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:无线传感器网络利用传感设备,能采集数据、传播并处理信息,具有十分广阔的前景,被广泛应用于家庭、商业、军事等领域。随着无线传感器网络范围不断扩大,问题也接踵而至,其中最让人担心的的无线传感器网络的安全问题。解决无线传感器网络安全的问题,需要运用可靠的安全技术,才能保障无线传感器网络的安全。
关键词:无线传感器网络;安全问题;安全技术
随着我国经济的进步和发展,社会正逐步朝着信息化、网络化发展。科学技术的水平在逐渐提高,科技朝着信息化、网络化发展成为了时代的趋势。在时代大背景下,无线传感器网络是一种高新技术手段,帮助人们快速便捷地获取信息。然而无线传感器网络也面临着窘境,无线传感器网络的安全得不到保障,所以本文主要探讨无线传感器网络安全问题及其安全技术。
1无线传感器网络的概念
无线传感器网络结合了计算、通信、传感器三大技术,能够收集、传播和处理传感信息。它能利用传感器能感应环境中的声音、光线、温度、湿度等,通过无线传感器网络,把各种信息传播出去。因为无线传感器网络的大部分节点都是处于静止状态的,所以无线传感器网络能在极其恶劣的环境中使用,这是与传统网络存在的差异之处。
2无线传感器网络安全问题
无线传感器网络首先面临网络安全问题。无线传感器网络与传统的网络存在较大的不同之处,所以问题的解决方法也是不同的。无线传感器网络的存储空间和计算能力有限,主要是因为传感器的节点资源有限,导致无法进行各种计算。此外传感器的计算量比较大,并且计算的空间也不够。节点与节点的连接是被随机分布的,在未被布置前处于未知状态。传感器节点还可能遭到破坏,又可能发生节点被俘状况,导致网络无法正常运转。
无线传感器网络会受到攻击,因为网络具有开放性和广播性。网络攻击者利用网络监控盲区或在获得完整通信信号情况下,攻击无线传感器网络。攻击者对无线通信的空间实施攻击,那么信息就会在通信范围被泄密。信息被泄密,说明网络安全存在漏洞,需要及时进行修复。
3无线传感器网络安全技术措施
3.1密钥管理
众所周知,网络安全技术离不开密钥的管理。加密技术是网络安全技术的基础,可以增强传感器的保密性和安全性。任意两个传感器之间建立一对一的密钥是实现无线网络安全的基础,认证和加密是无线传感器网络安全机制中最重要的模块。无线传感器网络中一共需要四种密钥,分别是节点与基站间通信的密钥、节点与节点之间通信的密钥、基站与所有节点通信的组密钥、节点与多个邻居节点通信的族密钥。
由于无线传感器网络与传统网络存在较大的差异,所以不能使用传统的密钥管理技术。对于无线传感器网络的密钥技术分为两种,第一种是需要特殊节点来作为KDC的密钥管理方法,第二种是预先配置的密钥管理方法。
第一种是需要特殊节点来作为KDC的密钥管理方法,指的是KDC和每个传感器节点共同使用同一个密钥,要求每个传感器节点保存和KDC共享的密钥,KDC保存和所有节点共享的密钥。如果节点间要建立一个共同的密钥,首先节点要让KDC发出请求,得到KDC的允许,才能建立起新的密钥。建立起的新密钥就是这两个节点间的密钥。第二种是预先配置的密钥管理方法,指的是预先在节点中配置不同密钥,如果两个节点想要建立联系,那么发出请求,通过计算得到两个节点所需的对称密钥。在这种方法中KDC节点被利用的比较少,或者根本不需要利用KDC节点。这两种方法的优点是能支持较大的网络规模、支持节点的动态变化、传感器节点负载小、在部分节点遭受攻击的情况下,其它节点仍能正常工作。
3.2网络安全加密协议
网络安全加密协议是指采用预共享密钥的密钥方式来对无线传感器网络进行加密。网络安全协议能对信息实施加密,实现数据机密性,同时它还具有语义安全性。语义安全性是指同一数据在不同时间,经过相同的密钥和加密方法产生不同的密文,从而有效抵抗密文攻击。
网络安全加密协议的语义安全能保证在各个不同时间产生的密文是不同的,增强数据加密性。此外,还可以采取数据认证的方式,保证数据来源可靠。在实际过程中,利用密文数据认证,可以减少计算量,加快认证速度。当请求信息发出后,如果节点收到的信息不遵循请求信息发出的时间顺序来回应,那么就会出现信息排序问题。这在协议中叫做新鲜度。要选择符合实际情况的新鲜度,来满足信息的使用要求。实现数据机密性,让计数器的每一个状态都保存在相应的节点上,减少信息发送量和信息计算量,从而减少计算开销和通信开销。
4总结
无线传感器网络正在逐步进入人们的生产生活,被应用于多个领域,是社会信息化、网络化的表现。对于无线传感器网络出现的安全问题,需要引起社会广泛的重视。本文分析了无线传感器网络的安全问题,并给出解决方法。推动无线传感器网络的健康发展,需要我们共同努力。
参考文献:
[1]冯国平.无线传感器网络安全技术的分析与研究[J].网络安全技术与应用,2014,(10):105,107.
[2]刘宇,闵沚玥.无线传感器网络安全策略研究[J].无线互联科技,2014,(6):89-89.
[3]荣柱,李威,刘福强等.关于无线传感器网络安全技术的分析[J].信息安全与技术,2014,(7):48-49,65.
关键词:无线传感器网络;安全问题;安全技术
随着我国经济的进步和发展,社会正逐步朝着信息化、网络化发展。科学技术的水平在逐渐提高,科技朝着信息化、网络化发展成为了时代的趋势。在时代大背景下,无线传感器网络是一种高新技术手段,帮助人们快速便捷地获取信息。然而无线传感器网络也面临着窘境,无线传感器网络的安全得不到保障,所以本文主要探讨无线传感器网络安全问题及其安全技术。
1无线传感器网络的概念
无线传感器网络结合了计算、通信、传感器三大技术,能够收集、传播和处理传感信息。它能利用传感器能感应环境中的声音、光线、温度、湿度等,通过无线传感器网络,把各种信息传播出去。因为无线传感器网络的大部分节点都是处于静止状态的,所以无线传感器网络能在极其恶劣的环境中使用,这是与传统网络存在的差异之处。
2无线传感器网络安全问题
无线传感器网络首先面临网络安全问题。无线传感器网络与传统的网络存在较大的不同之处,所以问题的解决方法也是不同的。无线传感器网络的存储空间和计算能力有限,主要是因为传感器的节点资源有限,导致无法进行各种计算。此外传感器的计算量比较大,并且计算的空间也不够。节点与节点的连接是被随机分布的,在未被布置前处于未知状态。传感器节点还可能遭到破坏,又可能发生节点被俘状况,导致网络无法正常运转。
无线传感器网络会受到攻击,因为网络具有开放性和广播性。网络攻击者利用网络监控盲区或在获得完整通信信号情况下,攻击无线传感器网络。攻击者对无线通信的空间实施攻击,那么信息就会在通信范围被泄密。信息被泄密,说明网络安全存在漏洞,需要及时进行修复。
3无线传感器网络安全技术措施
3.1密钥管理
众所周知,网络安全技术离不开密钥的管理。加密技术是网络安全技术的基础,可以增强传感器的保密性和安全性。任意两个传感器之间建立一对一的密钥是实现无线网络安全的基础,认证和加密是无线传感器网络安全机制中最重要的模块。无线传感器网络中一共需要四种密钥,分别是节点与基站间通信的密钥、节点与节点之间通信的密钥、基站与所有节点通信的组密钥、节点与多个邻居节点通信的族密钥。
由于无线传感器网络与传统网络存在较大的差异,所以不能使用传统的密钥管理技术。对于无线传感器网络的密钥技术分为两种,第一种是需要特殊节点来作为KDC的密钥管理方法,第二种是预先配置的密钥管理方法。
第一种是需要特殊节点来作为KDC的密钥管理方法,指的是KDC和每个传感器节点共同使用同一个密钥,要求每个传感器节点保存和KDC共享的密钥,KDC保存和所有节点共享的密钥。如果节点间要建立一个共同的密钥,首先节点要让KDC发出请求,得到KDC的允许,才能建立起新的密钥。建立起的新密钥就是这两个节点间的密钥。第二种是预先配置的密钥管理方法,指的是预先在节点中配置不同密钥,如果两个节点想要建立联系,那么发出请求,通过计算得到两个节点所需的对称密钥。在这种方法中KDC节点被利用的比较少,或者根本不需要利用KDC节点。这两种方法的优点是能支持较大的网络规模、支持节点的动态变化、传感器节点负载小、在部分节点遭受攻击的情况下,其它节点仍能正常工作。
3.2网络安全加密协议
网络安全加密协议是指采用预共享密钥的密钥方式来对无线传感器网络进行加密。网络安全协议能对信息实施加密,实现数据机密性,同时它还具有语义安全性。语义安全性是指同一数据在不同时间,经过相同的密钥和加密方法产生不同的密文,从而有效抵抗密文攻击。
网络安全加密协议的语义安全能保证在各个不同时间产生的密文是不同的,增强数据加密性。此外,还可以采取数据认证的方式,保证数据来源可靠。在实际过程中,利用密文数据认证,可以减少计算量,加快认证速度。当请求信息发出后,如果节点收到的信息不遵循请求信息发出的时间顺序来回应,那么就会出现信息排序问题。这在协议中叫做新鲜度。要选择符合实际情况的新鲜度,来满足信息的使用要求。实现数据机密性,让计数器的每一个状态都保存在相应的节点上,减少信息发送量和信息计算量,从而减少计算开销和通信开销。
4总结
无线传感器网络正在逐步进入人们的生产生活,被应用于多个领域,是社会信息化、网络化的表现。对于无线传感器网络出现的安全问题,需要引起社会广泛的重视。本文分析了无线传感器网络的安全问题,并给出解决方法。推动无线传感器网络的健康发展,需要我们共同努力。
参考文献:
[1]冯国平.无线传感器网络安全技术的分析与研究[J].网络安全技术与应用,2014,(10):105,107.
[2]刘宇,闵沚玥.无线传感器网络安全策略研究[J].无线互联科技,2014,(6):89-89.
[3]荣柱,李威,刘福强等.关于无线传感器网络安全技术的分析[J].信息安全与技术,2014,(7):48-49,65.


