第5章wsn無線傳感器網(wǎng)絡安全物聯(lián)網(wǎng)安全導論(編輯修改稿)
2025-03-15 04:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 無線傳感器網(wǎng)絡的基本安全技術(shù) 主動檢測主要有 4種檢測方法 : （ 1）首先是路徑診斷的方法。 ? 其診斷過程是源節(jié)點向故障路徑上選定的探測節(jié)點發(fā)送探測包 , 每個收到探測包的節(jié)點都向源節(jié)點發(fā)送回復 , 若某節(jié)點沒有返回包 ,說明其與前一個節(jié)點間的子路徑出現(xiàn)故障 , 需要在其之間插入新的探測節(jié)點展開新一輪檢測。 無線傳感器網(wǎng)絡的基本安全技術(shù) （ 2）其次是鄰居檢測的方法。 ? 單個節(jié)點通過向各個鄰居節(jié)點從對應的不同物理信道發(fā)送信號獲得反饋來發(fā)現(xiàn)不合法的節(jié)點 ID。 ? 也可以在鏈路層 CTS包中加入一些預置要求如發(fā)送延遲等 , 如果接受方?jīng)]有采取所要求的行為則被認定為非法節(jié)點。 ? 還有針對特定攻擊的檢測 , 基站向周圍節(jié)點發(fā)送隨機性的組播 , 然后通過消息反饋的情況檢測針對組播協(xié)議的攻擊 DOM。 無線傳感器網(wǎng)絡的基本安全技術(shù) （ 3）另外 ,可以通過向多個路徑發(fā)送 ping包的方式以發(fā)現(xiàn)路徑上的關鍵節(jié)點從而部署攻擊檢測算法。 （ 4）最后是基于主動提供信息的檢測。網(wǎng)絡中部分節(jié)點向其他節(jié)點定期廣播鄰居節(jié)點信息 ,其他節(jié)點通過分析累積一定時間后的信息發(fā)現(xiàn)重復節(jié)點。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 無線傳感器網(wǎng)絡安全項目分類 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 無線傳感器網(wǎng)絡安全技術(shù) 1. 加密技術(shù) ? 加密是一種基本的安全機制 , 它把傳感器節(jié)點間的通信消息轉(zhuǎn)換為密文 ,形成加密密鑰 , 這些密文只有知道解密密鑰的人才能識別。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 2. 完整性檢測技術(shù) ? 完整性檢測技術(shù)用來進行消息的認證 ,是為了檢測因惡意攻擊者竄改而引起的信息錯誤。 ? 為了抵御惡意攻擊 ,完整性檢測技術(shù)加入了秘密信息 ,不知道秘密信息的攻擊者將不能產(chǎn)生有效的消息完整性碼。 ? 消息認證碼是一種典型的完整性檢測技術(shù)。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 ? ①將消息通過一個帶密鑰的雜湊函數(shù)來產(chǎn)生一個消息完整性碼 ,并將它附著在消息后一起傳送給接收方。 ? ②接收方在收到消息后可以重新計算消息完整性碼 ,并將其與接收到的消息完整性碼進行比較 : 如果相等 ,接收方可以認為消息沒有被竄改 。如果不相等 ,接收方就知道消息在傳輸過程中被竄改了。該技術(shù)實現(xiàn)簡單 ,易于無線傳感器網(wǎng)絡的實現(xiàn)。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 3. 身份認證技術(shù) ? 身份認證技術(shù)通過檢測通信雙方擁有什么或者知道什么來確定通信雙方的身份是否合法。 ? 這種技術(shù)是通信雙方中的一方通過密碼技術(shù)驗證另一方是否知道他們之間共享的秘密密鑰 , 或者其中一方自有的私有密鑰。 ? 這是建立在運算簡單的對稱密鑰密碼算法和雜湊函數(shù)基礎上的 ,適合所有無線網(wǎng)絡通信。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 4. 數(shù)字簽名 ? 數(shù)字簽名是用于提供服務不可否認性的安全機制。數(shù)字簽名大多基于非對稱密鑰密碼算法 , 用戶利用其秘密密鑰將一個消息進行簽名 ,然后將消息和簽名一起傳給驗證方 , 驗證方利用簽名者公開的密鑰來認證簽名的真?zhèn)巍? 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 密鑰確立和管理 ? 密碼技術(shù)是網(wǎng)絡安全構(gòu)架十分重要的部分 ,而密鑰是密碼技術(shù)的核心內(nèi)容。 ? 密鑰確立需要在參與實體和加密鑰計算之間建立信任關系 ,信任建立可以通過公開密鑰或者秘密密鑰技術(shù)來實現(xiàn)。 ? 無線傳感器網(wǎng)絡的通信不能依靠一個固定的基礎組織或者一個中心管理員來實現(xiàn) , 而要用分散的密鑰管理技術(shù)。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 ? 密鑰管理協(xié)議分為預先配置密鑰協(xié)議、仲裁密鑰協(xié)議和自動加強的自治密鑰協(xié)議。 ? 預先配置密鑰協(xié)議在傳感器節(jié)點中預先配置密鑰。這種方法不靈活 , 特別是在動態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡中增加或移除節(jié)點的時候。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 ? 在仲裁密鑰協(xié)議中 , 密鑰分配中心 (KDC)用來建立和保持網(wǎng)絡的密鑰 ,它完全被集中于一個節(jié)點或者分散在一組信任節(jié)點中。 ? 自動加強的自治密鑰協(xié)議把建立的密鑰散布在節(jié)點組中。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 1. 預先配置密鑰 (1) 網(wǎng)絡范圍的預先配置密鑰。 ? 無線傳感器網(wǎng)絡所有節(jié)點在配置前都要裝載同樣的密鑰。 (2) 明確節(jié)點的預先配置密鑰。 ? 在這種方法中 ,網(wǎng)絡中的每個節(jié)點需要知道與其通信的所有節(jié)點的 ID號 ,每兩個節(jié)點間共享一個獨立的密鑰。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 (3) 預先配置節(jié)點。 ? 在網(wǎng)絡范圍的預先配置節(jié)點密鑰方法中 ,任何一個危險節(jié)點都會危及整個網(wǎng)絡的安全。 ? 而在明確節(jié)點預先配置中 ,盡管有少數(shù)危險節(jié)點互相串接 ,但整個網(wǎng)絡不會受到影響。 ? 預先配置節(jié)點安全方法提供組節(jié)點保護來對抗不屬于該組的其它危險節(jié)點的威脅。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 2. 仲裁密鑰協(xié)議 ? 仲裁協(xié)議包含用于確立密鑰的第三個信任部分。根據(jù)密鑰確立的類型 ,協(xié)議被分為秘密密鑰和公開密鑰。 ? 標準的秘密密鑰協(xié)議發(fā)展成密鑰分配中心 (KDC)或者密鑰轉(zhuǎn)換中心。 ? 成對密鑰確立協(xié)議可以支持小組節(jié)點的密鑰建立。有一種分等級的密鑰確立協(xié)議叫做分層邏輯密鑰(LKH)。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 3. 自動加強的自治密鑰協(xié)議 (1) 成對的不對稱密鑰。 ? 該種協(xié)議基于公共密鑰密碼技術(shù)。每個節(jié)點在配置之前 , 在其內(nèi)部嵌入由任務權(quán)威授予的公共密鑰認證。 (2) 組密鑰協(xié)議。 在無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點組中確立一個普通密鑰 , 而不依賴信任第三方。這種協(xié)議也是基于公共密鑰密碼技術(shù)的 . 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 ? ①簡單的密鑰分配中心。支持使用復合消息的小組節(jié)點。由于它不提供迅速的保密措施 , 所以它適合路由方面的應用。 ? ② DiffieHellman組協(xié)議。該協(xié)議確保一組節(jié)點中的每個節(jié)點都對組密鑰的值做出貢獻。 ? ③特征密鑰。此協(xié)議規(guī)定只有滿足發(fā)送消息要求特征的節(jié)點才能計算共享密鑰 , 從而解密給定的消息。特征包括位置、傳感器能力等區(qū)別特性。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 4．使用配置理論的密鑰管理 ? 由于資源的限制 , 無線傳感器網(wǎng)絡中的密鑰管理顯得尤為重要。使用配置的密鑰管理方案是任意密鑰預先分配方案的一種改進 , 它加入了配置理論 ,避免了不必要的密鑰分配。 ? 配置理論的加入充分改進了網(wǎng)絡的連通性、存儲器的實用性以及抵御節(jié)點捕獲的能力 ,與前面提到的密鑰管理方案相比更適合于大型無線傳感器網(wǎng)絡。 無線傳感器網(wǎng)絡安全研究重點 無線傳感器網(wǎng)絡的路由安全 ? 在無線傳感器網(wǎng)絡中提出了許多路由協(xié)議 , 使得有限的傳感器節(jié)點和網(wǎng)絡特殊應用的結(jié)合達到最優(yōu)化 ,但是這些協(xié)議都忽視了路由安全。 ? 由于缺少必要的路由安全措施 ,敵手會使用具有高能量和長范圍
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1