【正文】 ....................................................... 12 第三章 測(cè)試?yán)碚摷胺椒? .................................................................................... 13 一致性測(cè)試概述 ....................................................................................... 13 協(xié)議測(cè)試的概念 ............................................................................. 13 協(xié)議一致性測(cè)試的要求與類型 ..................................................... 14 協(xié)議一致性測(cè)試方法 .................................................................... 15 協(xié)議一致性測(cè)試過(guò)程 .................................................................... 16 安全測(cè)試?yán)碚摵头椒?............................................................................... 17 安全協(xié)議測(cè)試需求 ........................................................................ 17 安全測(cè)試方法研究 ........................................................................ 18 本章小結(jié) ................................................................................................... 18 第四章 無(wú)線傳感網(wǎng)安全測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................ 19 測(cè)試系統(tǒng)的目標(biāo) ....................................................................................... 19 V 無(wú)線傳感網(wǎng)安全測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ....................................................... 20 安全 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 ................................................................ 20 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................. 22 系統(tǒng)中心控制模塊描述 ................................................................ 24 安全模塊測(cè)試流程 ........................................................................ 25 無(wú)線傳感網(wǎng)安全抽象測(cè)試集設(shè)計(jì) ........................................................... 25 安全測(cè)試抽象集形式化描述和結(jié)構(gòu) ............................................ 25 抽象測(cè)試集設(shè)計(jì)過(guò)程 ..................................................................... 26 安全測(cè)試抽象集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................ 27 測(cè)試序列圖及處理流程 ........................................................................... 28 測(cè)試序列 ........................................................................................ 28 系統(tǒng)測(cè)試流程圖 ............................................................................ 31 測(cè)試代理處理流程圖 .................................................................... 32 腳本轉(zhuǎn)換流程圖 ............................................................................ 33 測(cè)試代理軟件設(shè)計(jì) ................................................................................. 34 測(cè)試路由器設(shè)計(jì) ............................................................................. 34 測(cè)試路由器功能模塊 .................................................................... 34 安全等級(jí) ................................................................................................... 35 本章小結(jié) .................................................................................................. 36 第五章 無(wú)線傳感網(wǎng)安全測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) ............................................................ 37 開發(fā)環(huán)境及工具 ....................................................................................... 37 硬件平臺(tái) ......................................................................................... 37 軟件平臺(tái) ........................................................................................ 38 通信功能測(cè)試驗(yàn)證 ................................................................................... 38 測(cè)試路由器的通信功能測(cè)試 ......................................................... 39 測(cè)試路由器與節(jié)點(diǎn)間通信測(cè)試 .................................................... 39 典型安全測(cè)試?yán)龑?shí)現(xiàn) ............................................................................... 40 安全入網(wǎng)認(rèn)證 ................................................................................. 40 密鑰管理測(cè)試 ................................................................................ 42 安全一致性測(cè)試 ............................................................................ 46 系統(tǒng)搭建 ................................................................................................... 50 本章小節(jié) ................................................................................................... 51 第六章 總結(jié)與展望 ............................................................................................ 53 VI 課題總結(jié) .................................................................................................. 53 未來(lái)展望 .................................................................................................. 53 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 54 附 錄 .................................................................................................................... 58 1 第一章 緒 論 無(wú)線 傳感網(wǎng) 是一種綜合信息數(shù)據(jù)收集、信息數(shù)據(jù)分析以及信息傳輸?shù)裙δ芫C合起來(lái)的智能化網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。如今， WSN 使用相對(duì)比較廣泛，而且應(yīng)用場(chǎng)景也越來(lái)越多。 正是這種“供”與“求”之間的矛盾使WSN 安全研究成為了焦點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)外研究狀況 無(wú)線傳感網(wǎng)的研究已經(jīng)越來(lái)越受到關(guān)注，很多機(jī)構(gòu)都對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的研究，隨著時(shí)間的推移，傳感節(jié)點(diǎn)的體積相對(duì)越來(lái)越小，功耗也變得較低，組網(wǎng)起來(lái)也相對(duì)靈活和穩(wěn)定。許多的發(fā)達(dá)國(guó)家開始致力于對(duì)協(xié)議測(cè)試的研究。這部分包含無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用的介 紹以及目前對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)的研究現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)研究無(wú)線傳感網(wǎng)安全的必要性做出了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，章節(jié)最后給出了本文總體結(jié)構(gòu)。在這一章節(jié)中，著重于安全測(cè)試抽象集和測(cè)試代理軟件的設(shè)計(jì)。 無(wú)線傳感網(wǎng)綜述 無(wú)線傳感網(wǎng)特點(diǎn) 無(wú)線傳感網(wǎng)是一種全分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一般的網(wǎng)絡(luò)由數(shù)目較多的節(jié)點(diǎn)組成，并且隨機(jī)投放， 傳感網(wǎng) 節(jié)點(diǎn)的一般特征是具有通信模塊、能量模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊，節(jié)點(diǎn)間的通信是靠無(wú)線模塊連接，自發(fā)的形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)信息的采集是用戶搭建網(wǎng)絡(luò)的主要目的，節(jié)點(diǎn)間相互合作完成用戶的需求。通常傳感節(jié)點(diǎn)一旦部署成功之后，由于應(yīng)用環(huán)境的惡劣等原因，能量很容易消耗殆盡，然而節(jié)點(diǎn)能量對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)也是至關(guān)重要的，因此，如何有效的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量以便于提高節(jié)點(diǎn)的生存周期是非常重要的。此標(biāo)準(zhǔn)定義的 LRWPAN 網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn) 20Kb/s、 40Kb/s、250Kb/s 三種不傳輸速率；地址格式有 16 位短地址和 64 位長(zhǎng)地址。 《傳感器網(wǎng)絡(luò) 信息安全通用技術(shù)規(guī)范》（接下來(lái)將其統(tǒng)一稱為 PG6 標(biāo)準(zhǔn)）給出了傳感網(wǎng)的安全模型，并從威脅出發(fā)，給出了安全目標(biāo)及安全機(jī)制。其次，在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中進(jìn)行交互的敏感信息也需進(jìn)行保密。 ⑥ 抗干擾性 傳感網(wǎng) 采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)制來(lái)防止對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)發(fā)的無(wú)線干擾，避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸造成嚴(yán)重影響。網(wǎng)絡(luò)的安全引導(dǎo)包含了建立數(shù)據(jù)信息交換的雙方進(jìn)行的密鑰協(xié)商、認(rèn)證等過(guò)程，其中安全協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)安全的核心部分，安全維護(hù)則主要研究網(wǎng)絡(luò)中密鑰更新等引起的安全變更問(wèn)題 [21]。這也是我們常說(shuō)的耗盡攻擊。 9 ③ Hello 洪泛攻擊 大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，一般都是傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行消息廣播，而接收到該報(bào)文的傳感節(jié)點(diǎn)則會(huì)誤以為發(fā)送者是自己的鄰居。數(shù)據(jù)是傳感網(wǎng)應(yīng)用的主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)安全是傳感網(wǎng)安全的核心。由于使用的重要性，一旦路由受到破壞或者攻擊，有可能影響網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行。 ② 安全數(shù)據(jù)融合 傳感網(wǎng) 節(jié)點(diǎn)的能量與資源有限制，故而充分地利用傳感節(jié)點(diǎn)首先對(duì)報(bào)文信息進(jìn)行分析處理，縮減報(bào)文傳送量或傳送比特，因此能夠?qū)崿F(xiàn)能量與資源的有效使用 [30]。 分析現(xiàn)有密鑰管理機(jī)制主要有，由安全管理分發(fā)的密鑰管理機(jī)制 [31][32][3