| 标题 | 无线传感器网络安全的关键技术 |
| 范文 | 王天生 胡筱娥 [摘 要] 由于社会的发展，科学技术的进步，无线传感器网络技术开始被越来越普遍地应用在人们的日常生活中，可是因受到各种因素的制约，无线传感器网络的研究环节依然面临着诸多有待进一步解决的问题。其中，最为重要的一项问题就是无线传感器网络的安全，这一问题对不同领域的应用都相应地造成了一定的制约。文章主要对无线传感器网络理念与特征、无线传感器网络应用范围等情况展开了详细的叙述，并从围绕无线传感器网络安全造成影响的几大因素入手，进一步探究了无线传感器网络安全的关键技术。 [关键词] 无线传感器；网络安全；关键技术 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 11. 050 [中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）11- 0114- 02 0 前 言 自从步入到21世纪，无线传感器网络就开始变成了无线通讯跟计算机网络结合在一起进行探究的重中之重。由于网络科技与无线通讯技术的迅猛发展，无线传感器网络在处理与获取海、陆空一体化信息上的优势开始变得越来越明显，特别是其微处理能力。无线传感器网络是无线通讯技术跟网络技术的一项重大延伸，它的研究领域广泛且深入。所以，无线传感器网络自身的安全性开始变成了人们探究跟关心的首要问题。 1 无线传感器网络的理念与特征 1.1 无线传感器网络的理念 无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。构成传感器节点的单元分别为：数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。其中数据采集单元通常都是采集监测区域内的信息并加以转换，比如光强度跟大气压力与湿度等；数据传输单元则主要以无限通信和交流信息以及发送接收那些采集进来的数据信息为主；数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等；能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积，会选择微型电池的构成形式。无线传感器网络当中的节点分为两种，一个是汇聚节点，一个是传感器节点。汇聚节点主要指的是网关能够在传感器节点当中将错误的报告数据剔除，并与相关的报告相结合将数据加以融合，对发生的事件进行判断。汇聚节点与用户节点连接可借助广域网络或者卫星直接通信，并对收集到的数据进行处理。具体结构如图1所示。 1.2 无线传感器网络的特征 跟传统式网络相比，无线传感器网络具备的特征有：首先是组织性，无线传感器网络不用借助于基础性的网络设施，可自行构成一个通讯系统；其次是拓扑结构频繁变动，传感器的节点极其易被许多因素所左右，比如地形的制约、节点无线信道的扰乱以及节点的有效性等等，促使无线传感器网络的拓扑结构频繁的发生变动；第三就是无线通讯路由器具备多跳性，因为无线传感器节点发送跟接收的范围与功率的束缚，需要凭借中间节点进行转发；第四就是无线通信宽带的有限性，跟传统有线网络比较来看，因为具有很高的部署密度，极强的共享性，使得无线信道具备较低的宽带；第五就是无线网络在安全性上有待加强，无线传感器网络大部分都是多跳型通讯，通常都分布与缺乏安全保护的区域中，很容易便会遭受到破坏与扰乱，具备较差的安全性能。 2 分析存在于无线传感器网络内的安全风险 就无线传感器网络来说，它会因VPN、硬件防火墙等很多种因素的影响使得入侵者破解密码并取得网络权限，这样一来便会为无线传感器网络安全造成很大的风险，所以为有效规避由于黑客和病毒等因素而对无线传感器网络安全造成的一系列影响，在传输无线传感器网络的过程中，我们要对安全问题选择行之有效的安全控制技术，防止由于黑客跟病毒等影响其安全，例如发生网络支付密钥被盗和微博账号被盗等事件的发生。无线传感器网络一般情况下都会选择同步机制展开通信，同步破坏攻击过程中，攻击者以接二连三伪造虚假消息的形式发送通信连接的节点，会引发两个节点不间断地进行同步恢复协议。在无线传感器网络当中，将病毒依附在电子邮件内发送到计算机中，会导致系统瘫痪。泛洪攻击，主要是大量的对报文进行攻击，使得无线传感器网络的整体性能开始降低，无法正常进行通信。计算机信息系统完整性遭到损坏，滥用网络，会造成一系列安全危害。 3 分析无线传感器网络安全的关键技术 无线传感器网络安全的关键技术主要包括有混沌加密技术跟密钥管理以及防火墙技术等。 3.1 混沌加密技术 密码学属于跨学科的一门科目，其探究的主要是通过一些手段与方式把真正有用的信息给隐藏起来，只有通过授权人的授权方可正确解读信息中的内容，把信息转变为无法读取形式的这项技术即为加密技术。无线传感器当中诸多的混沌加密技术里，最具代表性的一项技术就是对称密钥体制技术，也是一项密码算法，其耗能较低，相对来说计算起来并不是十分烦琐。在判断无线传感器网络利用的密码技术是不是最恰当的标准通常有以下几个方面：数据占用的长度跟处理花费的时间、消耗能量的大小、密码算法代码所需的长度。这当中密码算法包括有高级加密算法跟对称加密算法等等。混沌密码技术整体来说属于较为复杂的一项技术，它遵守了动力学的机制跟混乱与扩散的基本原则。 3.2 量子密钥管理 选择量子密钥管理这项技术主要是由于将量子密钥技术应用在无线传感器网络安全管理内，利于提升密钥分配的速度，并缩减量子密钥初始密钥的长度，确保传输的安全性。在具体的量子密钥安全技术当中，它属于针对性强的密码本安全保密工作，在保证通信系统足够安全的同时，还会将安全服务工作向客户进行推送，窃听者得到的信息并不是十分正确的，这项技术能够有效保障无线传感器网络的安全。此外，在实际网络信息传输过程中，通过量子密钥技术，还可有效预防无线传感器网络的密钥被盗听，具有安全性。在无线传感器网络中，可以针对性的确保通信系统的安全，也可为客户创造更加安全的服务，继而提升无线传感器网络安全管理当中密钥的分配速度，尽可能地缩短初始密钥的长度，促使信息传输的更加安全。其中，通过量子通道内量子初始密钥验证可帮助不断改进该项技术，所以说该技术具有很高的安全性。在传输过程中，即使信息协调被暴露，也并不会对整体量子密钥安全造成影响，可有效预防网络密钥被盗窃，防止网络受到攻击。 3.3 防火墙技术 在具体的应用当中，这项技术具备很强的AAA管理功能，把内部主机IP地址翻译到外网中，使无线传感器网络共享Internet，还可促使外网隐藏到内网结构当中：可支持多种AAA协议对拨入ASA的各式各样远程来访问VPN、登录ASA管理会话中来认证AAA，并予以授权。在无线传感器网络当中，通过防火墙技术，能够确保网络不会遭受到蠕虫、黑客、病毒和坏件等的攻击，而且还含有无客户端模式VPN，保障无线传感器网络客户不用安装VPN客户端就可提供给他们网络服务。在无线传感器网络的组成中，可将无线网络跟核心网络有效隔離开，通过防火墙将一个或者几个无线网络实行分开管理的方式，这样一来即使成功地将无线客户端破解了，也无法攻击有线网络。 4 结 语 总而言之，自步入到21世纪以后，由于科学技术的不断进步跟发展，无线传感器网络自身的安全性问题开始变成了无线传感器技术当中最为主要的一项问题。最近这些年，虽然无线传感器网络获得了一定的研究成果，可是，因为受到其自身物理特性跟外界种种因素的制约和影响，在研究无线传感器网络上还面对着很大的挑战，还有许多领域跟问题有待进一步去探索跟解决。 主要参考文献 [1]廖怡迪，赵佳玉，杨茗.浅谈无线传感器网络安全的关键技术[J].通讯世界，2016（10）：16. [2]蒋溢. 无线传感器网络路由安全关键技术研究[D].成都：电子科技大学，2015. [3]秦绍华. 无线传感器网络多信道通信技术的研究[D].济南：山东大学，2014. |
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