无线传感器网络安全技术

试论无线传感器网络安全技术

摘要：随着科技的不断进步，计算机技术不断应用于人们的日常生活中，给我们带来了极大的方便，其中无线传感器的方便快捷性特点使其得以迅速传播，给人们的生活带来了巨大的影响。而且随着时代的发展，无线传感器技术不仅适用于人们的日常生活中，而且还渗透到医疗、教育甚至是国防方面，加强对其的安全保护工作势在必行。本文主要介绍无线传感器网络安全的相关问题，分析其破坏其安全性能的种种因素并找到合适的研究对策。

关键词：无线传感器；网络安全；对策研究

中图分类号：tp212

无线传感器网络技术目前广泛的应用于人们生活和国家生活中，对人们的作用越来越显著。因此我们要加强对于无线传感器网络技术的保护，尤其要注重军事或者是科技的安全问题，避免消息泄露造成不必要的损失。但是无线传感器网络本身的一些特点就非常容易出现安全问题，再加上外来的一些挑战，对于我们保护网络安全技术的挑战性极大。因此加大对无线传感器网络安全技术的重视程度，实现无线传感器网络技术更好的作用于人们的生活。

1 无线传感器网络安全的相关问题

所谓的无线传感器网络是指由部署在监测区内的大量廉价微型传感器的节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。其中由于其本身的特点，导致无线传感器网络出现种种安全问题：1.1 自组织性以及节点组织的随机性

无线传感器网络是由大批量的传感器所组成的网络体系，并没有系统规范化的制度保障，因此带有自发性，不能保障网络体系的稳定和安全。同时，节点的组织也带有随机性，它们之间的位置在布置之前不能确定，因此不能做好实现的保护工作。

1.2 通信的不可靠性

无线网络通信的通道不稳定，并且多跳路由的较大延迟性都不能保证网络通信的安全性，有些重要的信息容易被拦截遭到泄露，网络通信不安全，不能保证信息安全的传输。

1.3 能量的有限性

节点在被安排部署之后很难再进行更替，并且某些无线网络设备没电之后也不能进行有效的充电，而无线网络都是由高耗能的设备组成，不能保证无线网络长效的发挥作用，不利于网络通信的发展，我们应该非常重视对低耗能设备的设计改进。

1.4 缺乏有效的安全机制

由于无线传感器网络在通信方面、组织方面以及节点能量方面存在着较大的局限性，因此全面成熟的系统化安全保护技术还不能得以应用。同时在设计过程中对于物理安全的保护不能有效地保证，很容易扩散安全隐患，造成整个网络系统易受攻击。

2 破坏无线传感器安全性能的相关因素

目前在我国，对于无线传感器网络造成危险的因素主要包括防御手段和攻击方法，如图1：

本表主要讨论的是对无线传感器网路造成危险性较大的攻防手

段，其中，攻击方法中的拥塞攻击以及碰撞攻击发挥着重要的作用。拥塞攻击是指破坏方在知道对方的网络通信的中心频率之后，通过这个频点附近发射无线电波进行干扰。对其的防御手段就是将网络节点统一转化为另外一个频率进行通信。而碰撞攻击是指破坏方在正常节点发包时同时附带发送另外一个数据包，使得被破坏方的数据信息因为数据的叠加而不能被分离出来，严重阻碍了正常的网络通信，破坏了人们的网络通信安全。防御方法是建立监听系统，利用纠错系统查找叠加的数据包并予以清除，保证数据的安全传输。另外还有泛洪攻击，主要是通过攻击别人的节点，以此造成对方节点的耗尽，阻断其他用户对该节点的合理利用和连接。对其的研究对策，我们通过设立客户端，采用客户端谜题技术，保障节点数据在有效的范围内传播使用，解决泛洪攻击带来的不必要的麻烦。

3 无线传感器网络安全技术的对策研究

3.1 密码技术

针对无线传感器网络技术的不安全性，我们可以通过设定密码，运用先进的密码技术来保障网络通信安全顺利的进行。通过加大密码的代码长度或者是数据长度，信息不易外泄，保障通信数据的安全。而其中，不对称密钥算法和对称密钥算法由于其保护力度较大并且密码设置的简便性等特点，在人们的日常生活中得以广泛利用。针对不同的通信设备我们应该采用不同的密码技术，例如在性能较差的节点通信设备上，misty1技术具有较大的优越性，而在性能较好的通信设备上，aurat等技术算法优势较大。尽管公钥密码

技术具有较强的安全性和节能性，但是由于价格较贵，因此在wcc 中对于公匙密码技术的应用不是很广泛。

3.2 安全数据融合

无线传感器网络就是一系列的数据所组成的，数据经过融合或者剔除之后，传送给使用者，因此在传输的过程中要格外重视对数据的安全融合。融合节点利用安全的节点进行数据的融合，并且将融合后的数据输送到供基站进行评价检测，有效的保障融合结果的真实性和安全性。因此说，数据安全融合不仅能够保障无线传感器网络的节能，还能保证数据的安全，实现输送过程的顺利完成。

3.3 密钥管理技术

密钥管理主要处理的是密钥从生成到灭亡的整个生命周期中出现的各种问题，是整个加密系统中最薄弱的一个环节，非常容易引起信息的泄露。目前我国密钥管理技术主要针对的是对称密钥机制，主要包括概率性和确定性的分配模式以及预共享和非预共享的密钥模式。概率性的分配模式是如果密钥共享成功是根据一个可计算的概率提出来的分配模式，而确定性的分配模式是指两个需要交换的数据节点之间存在着一个共享的密钥，这是十分确定的。

3.4 安全路由技术

路由技术的提出主要是为了节省无线传感网节点的能量，使网线传感网络系统最大化。但是由于其传播范围较广，因此在网络数据的传输过程中很容易遭到攻击，比如dd路由协议，通过泛洪攻击的方式恶意截获有关消息，并且利用在网络中寄发hello数据包的

方式，阻碍信息的正常传输，导致网络不能正常的通信。通过提出由snep和tesla协议组成的spins协议，有效方式信息外漏，加强对攻击的防御能力，保证整个无线传感器网络体系的安全。

4 结束语

无线传感器网络技术的先进性和便捷性使其在广泛的领域内得以迅速传播，因此对其的安全问题也需要格外的重视。针对破坏无线传感器网络的相关因素，通过制定相对应的防御对策保障网络的安全性能。同时通过密钥技术、安全路由技术、安全数据融合以及密码技术等专业手段，切实提高网络系统的安全性能。

参考文献：

[1]赵海霞.无线传感器网络安全路由研究[d].国防科学技术大学，2009.

[2]李燕.无线传感器网络安全通信协议研究与设计[d].大连理工大学，2009.

[3]何少芳.无线传感器网络安全研究[d].湖南师范大学，2011.

[4]吕昊.无线传感器网络的安全研究与协议实现[d].电子科技大学，2010.

[5]朱政坚.无线传感器网络安全关键技术研究[d].国防科学技术大学，2010.

作者简介：钟云胜（1980.03-）四川省成都市，四川文理学院，初级，大学本科，研究方向：计算机科学与技术。

作者单位：四川文理学院，四川达州 635000