【正文】 。 – 當(dāng)節(jié)點(diǎn)被攻破 ,密鑰等重要信息被竊取時(shí) , 為了保證安全性需要有一個(gè)有效的密鑰分發(fā)機(jī)制，能夠抵御這種惡意節(jié)點(diǎn)造成的敵意行為。 77 攻擊類型 ? 從網(wǎng)絡(luò)分層觀點(diǎn)對(duì)攻擊進(jìn)行分類 ? 物理層： – 無線干擾：采用傳感節(jié)點(diǎn)使用的頻率 ,從而使得節(jié)點(diǎn)之間無法交換數(shù)據(jù) ,甚至無法報(bào)告其已經(jīng)被攻擊。通?？梢圆捎锰l、高優(yōu)先級(jí)的報(bào)告消息、延長(zhǎng)任務(wù)周期、切換模式等方法 – 物理竄改：敵方可以獵取節(jié)點(diǎn) ,進(jìn)而獲取更敏感的信息 ,如加密密鑰等 ,從而可以不受限制地訪問上層的信息。通?？梢圆捎脗窝b隱藏的方法 ,更好的是自動(dòng)抹去密碼或程序等 78 ? 鏈路層 – 引發(fā)沖突：惡意的導(dǎo)致沖突 ,逼迫某些鏈路層算法使用指數(shù)退避算法 ,進(jìn)而降低算法的性能。通?？梢圆捎眉m錯(cuò)編碼的方法、沖突檢測(cè)來確定惡意沖突 – 耗盡能源：當(dāng)有些算法試圖重傳分組時(shí) ,攻擊者將不斷地干擾其發(fā)送 ,直至節(jié)點(diǎn)耗盡其能源。通常可以采用速率控制的方法 – 造成性能不均衡：交錯(cuò)使用前述的攻擊或者濫用高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文會(huì)導(dǎo)致對(duì)待報(bào)文傳送的不公平 ,進(jìn)而降低系統(tǒng)的性能。可以采用短小幀格式的方法降低單個(gè)節(jié)點(diǎn)占用信道的時(shí)間 79 ? 網(wǎng)絡(luò)層 – 路由報(bào)文丟棄：惡意節(jié)點(diǎn)隨機(jī)丟棄一些有關(guān)路由的報(bào)文 ,或者把其發(fā)送的報(bào)文賦予一個(gè)不適合的優(yōu)先級(jí)?？梢酝ㄟ^多路徑、發(fā)送冗余信息等方法 – “點(diǎn)穴”攻擊：敵方先通過偵聽通信等發(fā)現(xiàn)一些重要節(jié)點(diǎn)的位置 ,然后使用上述方法對(duì)其進(jìn)行攻擊。可以通過加密報(bào)文頭部的方法隱藏關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位置和身份 – 誤導(dǎo)攻擊：敵方通過偽造惡意的路由通告 ,引導(dǎo)報(bào)文沿著錯(cuò)誤的路徑轉(zhuǎn)發(fā)?？梢酝ㄟ^出口過濾、鑒別、監(jiān)控的方法 – 黑洞攻擊：在使用距離向量的網(wǎng)絡(luò)中 ,攻擊者通過聲明其到任何節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用為 0,可以造成一個(gè)黑洞?？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)鑒別、監(jiān)控和數(shù)據(jù)冗余的方法 80 ? 傳輸層 – 洪泛攻擊：攻擊者通過發(fā)送很多連接確認(rèn)請(qǐng)求給節(jié)點(diǎn) ,迫使節(jié)點(diǎn)為每個(gè)連接分配資源用于維持每個(gè)連接的狀態(tài) ,以此消耗節(jié)點(diǎn)資源?？梢圆捎孟拗七B接數(shù)量或者要求客戶端證明其為連接分配的資源的方法 – 同步破壞：攻擊者不斷地向一個(gè)或二個(gè)端節(jié)點(diǎn)發(fā)送偽造的消息 ,這些消息帶有合適的序列號(hào)和控制標(biāo)志 ,從而使得端節(jié)點(diǎn)要求重傳丟失的報(bào)文?？梢酝ㄟ^報(bào)文鑒別的方法 81 ? 直接從攻擊的類型進(jìn)行分類 ? 路由信息攻擊：通過欺騙、修改或重傳路由信息 ,敵人可以制造路由循環(huán) ,引起或抵制網(wǎng)絡(luò)傳輸 ,延長(zhǎng)或縮短源路徑 ,產(chǎn)生錯(cuò)誤消息 ,分割網(wǎng)絡(luò) ,增加端到端的延遲等 ? 選擇性轉(zhuǎn)發(fā)：惡意性節(jié)點(diǎn)可以概率性的轉(zhuǎn)發(fā)或者丟棄特定消息 ,而使網(wǎng)絡(luò)陷入混亂狀態(tài) 82 ? Sinkhole攻擊：盡可能地引誘一個(gè)區(qū)域中的流量通過一個(gè)惡意節(jié)點(diǎn) ,進(jìn)而制造一個(gè)以惡意節(jié)點(diǎn)為中心的“接受洞”。一旦數(shù)據(jù)都經(jīng)過該惡意節(jié)點(diǎn) ,節(jié)點(diǎn)就可以對(duì)正常數(shù)據(jù)進(jìn)行竄改 ,并能夠引發(fā)很多其他類型的攻擊 ? Sybil攻擊：位于某個(gè)位臵單個(gè)的惡意節(jié)點(diǎn)不斷的聲明其有多重身份 (如多個(gè)位臵等 ) ,這可以在很大程度上降低容錯(cuò)規(guī)劃的有效性 ,如分布式存儲(chǔ)、多路徑路由等。這對(duì)基于位臵信息的路由算法很有威脅 83 ? Wormholes攻擊：惡意節(jié)點(diǎn)通過聲明低延遲鏈路騙取網(wǎng)絡(luò)的部分消息并開鑿隧道 ,以一種不同的方式來重傳收到的消息 ,這也可以引發(fā)其他類似于 Sinkhole攻擊等 ? HELLO洪泛攻擊：攻擊者使用能量足夠大的信號(hào)來廣播路由或其他信息使得網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都認(rèn)為攻擊者是其直接鄰居 ,并試圖將其報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給攻擊節(jié)點(diǎn)。這將導(dǎo)致隨后的網(wǎng)絡(luò)陷入混亂之中 84 ? 欺騙性確認(rèn)：惡意節(jié)點(diǎn)竊聽發(fā)往鄰居的分組并欺騙鏈路層 ,使得發(fā)送者相信一條差的鏈路是好的或一個(gè)已死或沒有能力的節(jié)點(diǎn)是活著的。而隨后在該鏈路上傳輸?shù)膱?bào)文將丟失 ,而惡意節(jié)點(diǎn)也可以發(fā)起選擇性轉(zhuǎn)發(fā)攻擊 85 相關(guān)技術(shù) ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究中新的技術(shù)問題： – 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)本身受電池能量、 CPU、 內(nèi)存和存儲(chǔ)能量方面的限制，缺乏足夠的竄改保護(hù) – 受無線網(wǎng)絡(luò)本身通信帶寬、延時(shí)、數(shù)據(jù)包大小等方面的限制 ? 路由技術(shù) ? MAC層技術(shù) ? 節(jié)點(diǎn)技術(shù) ? 安全組播 ? 密鑰管理 86 路由技術(shù) ? 主要任務(wù)是在傳感器節(jié)點(diǎn)和 sink 節(jié)點(diǎn)間建立路由，可靠地傳遞數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中資源嚴(yán)重受限，因此路由協(xié)議設(shè)計(jì)的首要原則是節(jié)省能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存期。協(xié)議不能太復(fù)雜、不能在節(jié)點(diǎn)保存太多的狀態(tài)信息、節(jié)點(diǎn)間不能交換太多的路由信息；同時(shí)應(yīng)盡量避免發(fā)送冗余信息，減少能量的浪費(fèi)。 87 MAC層技術(shù) ? 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自組織和節(jié)能，節(jié)點(diǎn)被隨機(jī)放臵后， MAC層協(xié)議實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間鏈路的建立， 保證所有的節(jié)點(diǎn)可以公平、有效地利用有限的帶寬。另外，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能也由 MAC 層實(shí)現(xiàn)。 88 節(jié)點(diǎn)技術(shù) ? 節(jié)點(diǎn)是組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本單位，是構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)平臺(tái)。節(jié)點(diǎn)不僅完成采集信息、數(shù)據(jù)融合，還具有傳送數(shù)據(jù)的功能，節(jié)點(diǎn)中的電源模塊還負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)，是決定網(wǎng)絡(luò)生存期的關(guān)鍵因素。 ? 節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則是采用盡量靈敏的傳感器，盡量低功耗的器件、盡量節(jié)省的信號(hào)處理和盡量持久使用的電源。節(jié)點(diǎn)中的傳感、數(shù)據(jù)處理、通信及電源各模塊技術(shù)的改進(jìn)對(duì)節(jié)點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展都有著深刻的影響。 89 安全組播 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所處的環(huán)境通常是開放性的，防止供給者向網(wǎng)絡(luò)注入偽造的信息或者錯(cuò)誤的管理信息，需要在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)基于源端認(rèn)證的安全組播。 90 密鑰管理 ? 密鑰管理方案主要分為基于預(yù)配臵的密鑰方案和基于 KDC的密鑰管理方案，但是目前基于預(yù)配臵的密鑰管理方案通常擴(kuò)展性不強(qiáng)，不支持網(wǎng)絡(luò)的合并，而基于 KDC的密鑰管理方案又通訊量開銷過大。 91 演講完畢，謝謝觀看！