【正文】 研究?jī)?nèi)容 目標(biāo)： 依據(jù)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特點(diǎn) ，并根據(jù)不同加密算法的特點(diǎn)， 選擇適用于傳感器不同應(yīng)用場(chǎng)景的加密算法并通過(guò)評(píng)價(jià)因子對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià) 。傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用非常廣泛，不同的應(yīng)用對(duì)安全的需求也不相同。 傳統(tǒng)認(rèn)證方案不適用于傳感網(wǎng) 在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)有的典型認(rèn)證方案，由于其復(fù)雜的計(jì)算并不適用于資源嚴(yán) 格受限的傳感器網(wǎng)；基于密鑰機(jī)制的方案中，被俘節(jié)點(diǎn)可以偽造來(lái)自發(fā)送方的消息，需要針對(duì)傳感網(wǎng)的獨(dú)特特點(diǎn)提供一個(gè)有效的廣播認(rèn)證方案，既能滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)安全的需求，又能最大程度的節(jié)約傳感器節(jié)點(diǎn)的能量。 今后設(shè)想 通過(guò)此項(xiàng)目的研究， 將 為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 IP 通信網(wǎng)絡(luò)的融合 和統(tǒng)一管理提供 技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段 ； 未來(lái)將 制定一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的融合 IPv6核心機(jī)制與 WSN網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)的系統(tǒng)體系框架模型。在實(shí)際應(yīng)用中，人們對(duì)通信的實(shí)時(shí)性和傳輸質(zhì)量 (誤碼率 )總是有一定的要求，這就決定了不同的數(shù)字通信系統(tǒng)、不同的通信目標(biāo)需求應(yīng)選用不同的密碼體制來(lái)提供保密性。 WMMP 協(xié)議通過(guò)采用 3DES 加密算 法對(duì)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)（ TLV 或 TLV 組）進(jìn)行加密，來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)文數(shù)據(jù)的安全性。本課題 未來(lái)的可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益如下： 將加密與廣播認(rèn)證的選擇依據(jù)作為無(wú)線傳感網(wǎng)安全方法選擇的標(biāo)準(zhǔn)， 建立行業(yè)規(guī)范，進(jìn)而形成未來(lái)無(wú)線傳感網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)； 結(jié)合已有的研發(fā)結(jié)果，可以研制專門(mén)的無(wú)線傳感網(wǎng)領(lǐng)域的安全產(chǎn)品，量產(chǎn)后，作為通用化的產(chǎn)品模塊配合物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；瘧?yīng)用； 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以作為物聯(lián)網(wǎng)演示的最小系統(tǒng)，可以作為家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)的原型系統(tǒng)，同時(shí)廣東移動(dòng) 2020 年度“物聯(lián)網(wǎng)”重大科技專項(xiàng) 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東 有限公司 4在演示系統(tǒng)中涉及到對(duì)能耗的監(jiān)控，未來(lái)可以推廣為節(jié)能減排的監(jiān)控側(cè)解決方案。 取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用才剛剛起步，國(guó)家及各級(jí)組織對(duì)于 物理網(wǎng)的研發(fā)主要 集中 在行業(yè)應(yīng)用的示范工程與共性平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，而對(duì)于安全問(wèn)題的研究目前才剛剛起步。 (2)作為運(yùn)營(yíng)商的中國(guó)移動(dòng)，已經(jīng)有非常完善的廣域覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)還是有新的挑戰(zhàn)。 解決的問(wèn)題 (1)傳感網(wǎng)絡(luò)由于其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。如果接收到偽造的或修改過(guò)的命令或數(shù)據(jù)，傳感器節(jié)點(diǎn)很 可能會(huì)執(zhí)行不必要的或錯(cuò)誤的操作。通過(guò)比較逐跳加密與端到端加密兩種不同的使用場(chǎng)景、優(yōu)缺點(diǎn)、使用原則，以及對(duì)比其所適用的加密算法，明確傳感網(wǎng)中的特殊安全需求 ,考慮針對(duì)于不同安全需求的業(yè)務(wù)如何提供安全保護(hù) ,劃分不同業(yè)務(wù)對(duì)安全需求的等級(jí)并選擇滿足業(yè)務(wù)自身需求的加密機(jī)制，可以解決傳輸過(guò)程中加密機(jī)制的選擇問(wèn)題。 (2)從業(yè)務(wù)的角度出發(fā)，對(duì)安全要求不高的業(yè)務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)能夠提供逐跳加密保護(hù)的前提下， 業(yè)務(wù)層端到端的加密需求就顯得并不重要。 傳感器網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證和加密技術(shù)研究 項(xiàng)目的目的和意義 (1)在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于節(jié)點(diǎn)能量有限、存儲(chǔ)空間有限、計(jì)算能力弱的特點(diǎn)，使得加密算法及其實(shí)現(xiàn)方式的評(píng)價(jià)與選擇除了考慮足夠的安全強(qiáng)度外，還要考慮運(yùn)行時(shí)間、功耗、存儲(chǔ)空間占有量等因素。 (4)在安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域， IPBased無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)更具有抗毀魯棒性，可以及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)災(zāi)害的發(fā)生以減少災(zāi)害所造成的損失。 (2)IP網(wǎng)絡(luò)普遍性使得 IP組網(wǎng)技術(shù)相對(duì)其他專用或新型組網(wǎng)技術(shù)更容易被人們接受。而將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)納入到 IP 體系中，可以有效推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，這將是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的又一次革命。 取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 Ipv6產(chǎn)生的初衷就是針對(duì) Ipv4地址 日益 短缺的問(wèn)題。 (2)IPv6 Over IEEE 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化， 主要是通過(guò)報(bào)頭壓縮的核心策 略，采用對(duì)數(shù)據(jù)包信息進(jìn)行分段的機(jī)制， 最小化非數(shù)據(jù)負(fù)載所用的字節(jié)數(shù)，使 IPv ICMPv6 等協(xié)議在 協(xié)議上傳輸速度大大提高。 作為 Ipv6 協(xié)議層和 層間的一個(gè)中間層， 6LowPAN 協(xié)議 向上提供 Ipv6 對(duì) 媒體的訪問(wèn)支持，屏蔽掉 MAC 層接口的不一致性，為 IP 層提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，向下則控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、拓?fù)浼?MAc層路由。該研究主要有以下意義： ? 為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 IP通信網(wǎng)絡(luò)的融合和統(tǒng)一管理提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段； ? 為物聯(lián)網(wǎng)接入海量的各種不同的傳感 器終端提供了 IP地址空間保證； ? 為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)真正的終端到終端的智能通信模式提供技術(shù)可能性； ? 通過(guò)實(shí)現(xiàn)傳感終端的地址自動(dòng)配置，真正滿足物聯(lián)網(wǎng)的即插即用特性； ? 通過(guò)簡(jiǎn)化信息頭格式，提供更為直接、更為高效、更為可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式； ? 為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的傳感器端到端的數(shù)據(jù)傳輸提供了增強(qiáng)的安全保障機(jī)制； ? 增強(qiáng)的移動(dòng) IP支持滿足物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)，以任何方式進(jìn)行互聯(lián)的要求； ? 通過(guò)優(yōu)先級(jí)控制和 QoS保障，滿足傳感數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)，保證傳輸服務(wù)質(zhì)量。 (4)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其無(wú)線、電源等特點(diǎn)，導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常變化、鏈路經(jīng)常變化等，因此需要自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和機(jī)制。 (2)因?yàn)?IEEE 的特點(diǎn)，需要考慮實(shí)現(xiàn) Mesh路由機(jī)制，但基本上采用移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，如 AODV、 DYMO等， 這些協(xié) 議 基本上不符合 WSN網(wǎng)絡(luò)對(duì)功耗、傳輸速率等方面的要求。 如何將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一納入到 IP體系中，是目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最為關(guān)鍵的問(wèn)題之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低層協(xié)議采用符合低速無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（ LRWPAN)要求的 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 協(xié)議，鏈路層以上基本采用專用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如 ZIGBEE等 。廣東移動(dòng) 2020 年度“物聯(lián)網(wǎng)”重大科技專項(xiàng) 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東 有限公司 1項(xiàng)目名稱及編號(hào) 廣東公司 2020年度“物聯(lián)網(wǎng)”重大科技專項(xiàng) 項(xiàng)目 KJXM10ZX014 子課題 1： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) Ipv6 Over WSN 協(xié)議實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究 子課題 2： 傳感器網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證和加密技術(shù)研究 主要研究單位及負(fù)責(zé)人（聯(lián)系方式 ) 其他研究單位及負(fù)責(zé)人（聯(lián)系方式 ) 是否集團(tuán)重點(diǎn) (是 /否 ) 子課題 1： 是 子課題 2： 是 是否聯(lián)合項(xiàng)目（是 /否 ) 子課題 1： 否 子課題 2：否 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)（萬(wàn)元 ) 子課題 1： 子課題 2： 項(xiàng)目起止時(shí)間 2020年 6月－ 2020年 9月 專業(yè)類別 IP， 無(wú)線，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 研究類別 超前研究 關(guān)鍵詞索引（ 3～ 5 個(gè) ) Ipv6 Over WSN 協(xié)議 傳感器網(wǎng)絡(luò) 認(rèn)證 加密 該項(xiàng)目在研究單位內(nèi)部的評(píng)審結(jié)果 優(yōu)秀 該項(xiàng)目在研究單位內(nèi)部的評(píng)審意見(jiàn)： 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 是當(dāng)今熱門(mén)技術(shù)領(lǐng)域，也是我公司建立無(wú)線城市的重要技術(shù)保障，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) IPV6 Over WSN 協(xié)議實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究和 傳感器網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證和加密技術(shù)研究 兩個(gè)子課題的研究 有利于我公司在物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)方面保持領(lǐng)先，具有較強(qiáng)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性，并且 本項(xiàng)目的 研究成果方便移植和分享，具有較強(qiáng)的可推廣性，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用 和無(wú)線城市建立具有巨大推動(dòng)作用。 項(xiàng)目的簡(jiǎn)介 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) Ipv6 Over WSN 協(xié)議實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究 項(xiàng)目的目的和意義 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱 WSN)，作為 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一，它是集信息采集、信息傳輸、信息處理于一體的物聯(lián)網(wǎng)智能傳感系統(tǒng)。采用 ZIGBEE等 專用協(xié)議的優(yōu)勢(shì)是較為符合 LRWPAN低功耗、低成本、低速率傳輸?shù)纫螅@些專用協(xié) 議具有兼容性弱、可擴(kuò)展性差、尤其無(wú)法解決下一代 IP地址等核心問(wèn)題。雖然，目前 IPv6 Over 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本制訂，但到目前為止 依然 存在很多問(wèn)題需要進(jìn)一步解決 和完善 ： (1)目前 IPv6 Over IEEE 標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有成熟的協(xié)議軟件的具體實(shí)現(xiàn)。 (3)需要完成支持 IPv6的功能，如無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置、鄰居發(fā)現(xiàn)等機(jī)制，目前還沒(méi)有文獻(xiàn)說(shuō)明完全支持 IPv6核心機(jī)制。 廣東移動(dòng) 2020 年度“物聯(lián)網(wǎng)”重大科技專項(xiàng) 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東 有限公司 2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) IPv6 Over WSN協(xié)議實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)研究 就是為了解決以上實(shí)際問(wèn)題而應(yīng)運(yùn)而生。 本課題的研究的主要目標(biāo)為： 主要研究目標(biāo) 解決的問(wèn)題 (1)實(shí)現(xiàn) ipv6 協(xié)議在傳感器節(jié)點(diǎn)上的傳輸，即 6LowPAN 協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 。該層具體解決了抱頭壓縮、報(bào)文分片與重組、地址自動(dòng)配置、組播支持、 Mesh 路由、網(wǎng)絡(luò)安全等問(wèn)題。 (3)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)納入 IP 體系，直接實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)通信效果。現(xiàn)階段 Ipv4 地址分配即將結(jié)束， Ipv6可以一勞永逸的解決地址短缺問(wèn)題。 本項(xiàng)目研究得經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益如下： (1)可以利用現(xiàn)有成熟的 IP技術(shù)和已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn) IPBased的應(yīng)用，不需要額外的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大大減少應(yīng)用成本。 廣東移動(dòng) 2020 年度“物聯(lián)網(wǎng)”重大科技專項(xiàng) 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東 有限公司 3(3)IPBased無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用與 Inter 相同的 IP技術(shù)，可以更容易地實(shí)現(xiàn)其與現(xiàn)有外部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。 因此 將 IPv6 技術(shù)與無(wú)線傳感 器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，在大規(guī)模節(jié)點(diǎn)組成 的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中具有特殊優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)取得巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。研究現(xiàn)有加密算法特點(diǎn)及其在傳感器網(wǎng)中的可用性，總結(jié)在傳感網(wǎng)中如何評(píng)價(jià)加密算法以及如何實(shí)現(xiàn)加密算法，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全通信的關(guān)鍵。但對(duì)于高安全需求的業(yè)務(wù)，端到端的加密是其首選。 (3)通?；净蚓W(wǎng)絡(luò)用戶會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的節(jié)點(diǎn)廣播命令和數(shù)據(jù)，這類命令和數(shù)據(jù)的認(rèn)證對(duì)于傳感器的正常運(yùn)作至關(guān)重要。在一些