引言:隨著科學技術與人們生活水平的不斷提高,無線傳感器網(wǎng)絡技術逐漸得到了廣泛的應用,而且為人民的生活提供了極大的便利,但隨著應用程度的不斷提高,無線傳感器的網(wǎng)絡安全問題自然也進入了人們的視野。本文著重分析無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)的安全需求,從多種角度對無線傳感器網(wǎng)絡安全技術予以分析,并于文章最后總結和討論傳感器網(wǎng)絡安全技術的研究朝向。
一、 前言
傳感器網(wǎng)絡作為一種新型技術,由大量體積小、價格低廉、具有無線通信和監(jiān)測效果的傳感器節(jié)點構成,這些節(jié)點通過各種分部方式的整體整合,從而被緊密的部署在監(jiān)測范圍內,從而達到監(jiān)測物理世界的目的,同時,無線傳感器網(wǎng)絡又可以歸屬到信息技術中的一個研究分支,所以在交通管制、國防安全、環(huán)境監(jiān)測、軍事部署、目標定位等等方面均有著有效的應用前景。但應該注意的一個問題,即此類傳感節(jié)點大多被布置在無人監(jiān)視和敵方監(jiān)測區(qū)域,因此不可避免的存在一系列安全問題,安全機制是否有效建立已經(jīng)成為阻礙傳感器網(wǎng)絡技術應用的重要威脅因素,所以亟需解決此問題。
無線傳感器網(wǎng)絡安全技術研討與傳統(tǒng)網(wǎng)絡有著較大區(qū)別,無線傳感器網(wǎng)絡自身具有一定的局限性,在計算、通信和存儲方面都或多或少受到限制,還有無法保證部署區(qū)域的現(xiàn)實安全以及網(wǎng)絡拓撲結構的動態(tài)變化,使得其難以直接應用非對稱密碼體制,所以在實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡安全存在極大的不確定性。但是,無線傳感器網(wǎng)絡安全技術與傳統(tǒng)網(wǎng)絡兩者都殊途同歸到一個共同目的,即解決信息的機密性、完善性和信息新鮮度、入侵檢測以及訪問控制等問題,總之,我們必須明確無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的達成目標和巨大挑戰(zhàn),從而研究出適合其發(fā)展的方向。
二、 綜述無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的涵義及相關概念
(1) 名詞概念
無線傳感器網(wǎng)絡安全技術,主要指其自身在運行過程中產(chǎn)生的限制因素以及安全性目標。
(2) 局限因素
局限無線傳感器網(wǎng)絡安全的相關因素,主要包括傳感器節(jié)點、無線網(wǎng)絡自身兩部分。其中,傳感器節(jié)點主要受到存儲容量和客觀內容限制,對于無線網(wǎng)絡自身,主要出現(xiàn)在節(jié)點與信號道具有脆弱性、無固定結構和密鑰技術等方面,從而造成多種局限因素。
(3) 安全達成目的
就目前普通網(wǎng)絡工作層面來看,無線傳感器網(wǎng)絡安全技術已經(jīng)改進了先前的追求目標,從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保密性單一內容完全跳出,逐步進發(fā)完整度、網(wǎng)絡鑒別和認證三個方面的工作,但是總的來說,數(shù)據(jù)保密性作為無線傳感器在安全目標上最重要的部分,其所占據(jù)的地位仍舊是不容動搖的,并且在軍事管理方面受到了極其高度的重視。而完整度在安全層次的追求雖然處于基礎地位,但是在目前這種魚龍混雜的網(wǎng)絡環(huán)境中,尤為立于開放式的普通網(wǎng)絡信息狀態(tài)下,完整度也在提高網(wǎng)絡信息完整性、預防虛假警報方面也有重要意義。對于最后一部分的認證,則可以視為安全組通信對數(shù)據(jù)的終端安全保證,也是保證無線傳感器網(wǎng)絡安全的最后重要步驟,所以也受到了極大地關注。綜上所述,由于無線傳感器網(wǎng)絡安全技術在節(jié)點上與不同領域的運用情況不同,所以在追求安全達成目的時也應該有所側重,堅持具體問題具體分析的行為準則。
三、 無線傳感器網(wǎng)絡安全現(xiàn)存問題
無線傳感器網(wǎng)絡主要是以無線通信的形式在監(jiān)測區(qū)域形成一個組織網(wǎng)絡,從而達到自己的部署目的。但是,由于無線傳感器網(wǎng)絡具有通訊功能的特點,加之通信工作本身訊號敏感,因此無線傳感器網(wǎng)絡在正式運行上常出現(xiàn)問題,主要可分為以下幾種:
1. 通信不可依靠
造成此種問題的最大原因在于我國在無線網(wǎng)絡通信通道技術的運用還不穩(wěn)定,常出現(xiàn)一系列問題情況,所以造成了網(wǎng)絡通信受威脅的情況,進而導致信息泄露造成網(wǎng)絡通信的不安全以及不必要的經(jīng)濟損失。
2. 能量有限
無線傳感器在節(jié)點的布置上,一旦安裝后卻不能重新更換,所以相對于可充電性的無線網(wǎng)絡設備來說,具有一定的局限性,同時無線傳感器網(wǎng)絡在組成上一般為高損耗設備,進而導致電能能量供應有限。
3. 安全機制疏漏
目前,無線傳感器網(wǎng)絡在安全機制方面還不健全,一方面受通信不可靠性、節(jié)點能量的限制,一方面由于設計工作上在物理安全保護上缺乏有效內容,從而導致無線傳感器網(wǎng)絡安全系統(tǒng)容易受到外界攻擊。
四、 探究無線傳感器安全性能可能受到的威脅因素
近年來,隨著無線傳感器網(wǎng)絡安全技術的不斷發(fā)展,一系列阻礙其安全的危險因素也滋蔓興起,主要分為防御手段和攻擊方法兩種,如下表所示:
五、 提高無線傳感器網(wǎng)絡安全技術策略
1. 密碼技術
無線傳感器在運用的過程中,需要設定相應的個人密碼,通過利用先進且難解性的密碼技術來提高網(wǎng)絡通信安全,但在密碼的設定上需要根據(jù)不同的通信特點與使用要求來設定密碼,從而保證網(wǎng)絡安全技術的有效維護。
2. 安全數(shù)據(jù)整合
無線傳感器網(wǎng)絡安全技術傳統(tǒng)意義上來說,主要是利用相關信息數(shù)據(jù)組合而成,一般是將信息進行搜集、整理和分析之后剔除糟粕,再傳輸?shù)绞褂谜咧?,因此在此過程中需要注重信息運輸工程的質量,從而保證安全數(shù)據(jù)的整合。
3. 密鑰管理技能
近年來,我國在密鑰管理技術上多用對稱性密鑰,主要用于確定性與概率性的分配模式、預共享式和非預共享式的密鑰模式,但應該注意的是,這兩種密鑰技能在應用時均應注重嚴謹,從而提高無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點安全。
4. 安全路由技術
路由技術作為研發(fā)工作的切入點,其主要立于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)省角度,力求節(jié)省損耗層面,但在實際應用中由于傳播范圍過廣而易受攻擊,所以要提高安全路由技術的運用。
六、 結束語
縱觀全文,無線傳感器從整個應用情況來說,由于其在通信信息方面有著嚴格要求,所以在相關企業(yè)的商業(yè)信息與日常交流上有著重要作用,所以我國更需要不打斷提高研討力度和研究強度,通過技術的不斷創(chuàng)新提高我國在無線傳感器網(wǎng)絡技術方面的應用,從而促進我國社會主義經(jīng)濟的發(fā)展,謀求更多、更有益的福利。
參考文獻
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(作者單位:長沙醫(yī)學院)
作者簡介:汪一百,男,出生于1982年10月,安徽安慶,就職于長沙醫(yī)學院。