无线传感器网络面临的安全隐患及安全定位机制

无线传感器网络技术的应用与挑战无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）技术是一项发展迅速的信息技术，它通过将许多小型、低功耗且具有自组织能力的传感器节点互联组成一个网络，实现了对目标区域进行全面、实时、准确的监测和控制。

WSN技术具有广泛的应用前景，但也面临着一些挑战。

一、无线传感器网络技术的应用1.环境监测：WSN技术可以用于环境监测领域，实时地收集环境参数（如温度、湿度、气压等）的数据，并进行分析和处理，为环境保护、灾害预警提供有力的支持。

2.农业领域：WSN技术可以应用于农业生产中，通过传感器节点对土壤湿度、光照强度等参数的监测，实现精确的农田灌溉和施肥，提高作物产量和质量。

3.工业控制：WSN技术可以用于工业自动化控制系统中，实时地监测设备状态、环境参数等信息，提供有效的管理和控制手段，提高工业生产的效率和安全性。

4.安防领域：WSN技术可以应用于安防领域，通过传感器节点实时监测周围环境的变化，如入侵者、火灾等，提供及时的报警和应对措施，保障人员和财产的安全。

5.健康医疗：WSN技术可以用于健康医疗领域，通过监测人体生理参数、体温、心率等，实时收集个体的健康状况，预测疾病的发生，提供个性化的医疗服务。

二、无线传感器网络技术面临的挑战1.能源问题：传感器节点通常由电池供电，能源问题是WSN技术的主要挑战之一。

传感器节点功耗低、寿命长的设计，以及能量收集和传输的技术研究是解决该问题的重点。

2.通信问题：WSN技术要求节点之间进行无线通信，网络中的节点数量通常很大，并且节点经常处于动态变化的环境中，这给通信带来了一定的困难。

如何保证数据传输的可靠性、低延迟和网络的稳定性是需要解决的问题。

3.网络安全问题：由于WSN应用的特殊性，传感器节点通常在无人区域或恶劣环境中部署。

这就给网络的安全性带来了挑战，如数据的保密性、完整性和抗攻击能力等问题需要解决。

4.节点定位问题：WSN技术要求对节点的位置进行准确的定位，以实现对目标区域的精确监测和控制。

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中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ －７ ７ ２ １ ）３０ ０ －３ ０ ０ ９８ （ ０２ ０ －０８０
Ａｔａ ｋ ｎ ｏ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｅ ｙ Ｗ Ｓ ｔ ｃ ｓ ａ ｄ ｃ ｕ ｅ ｍ ａ ｕｒ ｓ ｆ ｃ ｄ ｂ Ｎｓ
摘
要 ：在分析 了无线传感器 网络 （ Ｎ ） ＷＳ ｓ 的各种受 限条 件后 ， 出其极易受 到各种类型 的攻击 的结论 。 得
系统 地分析了 ＷＳ ｓ 物理层 、 Ｎ在 链路层 、 网络层 以及传输层 的弱点 与可能受 到的各种形 式 的Fra bibliotek击 ， 并给 出
了相应的对策 。
关键词 ：无线传感 器网络 ；网络安全 ； ｏ ； Ｄ Ｓ 攻击防范
ＭＡ Ｑｎｍ ｎ一， Ｎ ｉ ．ｈ ｎ ，Ｄ Ｉ ｕ ｎ — ｉ ｉ． ｉ ＷＡ Ｇ Ｘ ａ ｃｕ 。 Ａ ａ ｇｚ 。 ｏ Ｇ ｈ
（ ． ｅ ｔ ｌ ｈｎ ｒ ｌ ｎｖ ｒｉ ， ｕ ａ ３ ０ ９ Ｃ ｉ ａ １ Ｃ ｎｒ ｉ ａＮｏ ｍａ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｗ ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈｎ ； ａ Ｃ ｔ
Ｋ ｙｗ ｒｓ ｉ ｌｓ ｓｎｏ ｅ ｏｋ （ Ｎ ） ｎｔｏｋｓｃｒｙ Ｄ Ｓ ａ ａｋｄｆ ｓ ｅ ｏｄ ：ｗｒ ｅｓ ｅｓｒ ｔ ｒｓ ＷＳ ｓ ；ｅ ｒ ｅｕｉ ； ｏ ； ｔ ｃ ｅｅ ｅ ｅ ｎｗ ｗ ｔ ｔ ｎ ０ 引 言
的主要 障碍 。本文结合 ＷＳ ｓ Ｎ 的特点 ， 系统地分析 了 ＷＳ ｓ Ｎ
１ 物 理 层 的 攻 击 及 其 对 策
热、 红外 、 声纳 、 雷达和地 震波等信 号 ， 而探测 包括 温度 、 从
湿度 、 噪声 、 强 度 、 力 、 壤成 分 、 动 物 体 的 大 小 、 度 光 压 土 移 速

２００９．５24无线传感器网络面临的安全威胁与对策 赖建荣 苏忠 吉宁 陈厚金　林繁空军指挥学院网络中心 北京 １０００９７摘要：无线传感器网络安全是当前研究的热点。

本文针对无线传感器网络的物理层、数据链路层、网络层和应用层面临的安全进行分析，并提出相应的安全对策。

关键词：无线传感器网络；安全威胁；安全对策０ 引言在传感器网络（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，　ＷＳＮ）受到广泛关注时，安全研究也成为一个热点。

基于传统网络早期在体系结构设计并不把安全作为设计目标，导致日后不得不面临日益棘手的安全问题，加州大学伯克利分校的Ｃｈｒｉｓ　Ｋａｒｌｏｆ　和Ｄａｖｉｄ　Ｗａｇｎｅｒ教授指出，在ＷＳＮ的协议和算法设计时，应该把安全作为体系结构的一个重要组件进行集成。

但是，与传统网络不同的是，传感器网络的节点资源非常有限（如ＭｉｃａＭｏｔｅ２，　仅拥有一个４　ＭＨｚ　８－ｂｉｔ　Ａｔｍｅｌ　ＡＴＭＥＧＡ１０３　ＣＰＵ，１２８ＫＲＯＭ和４ＫＢＲＡＭ，通信频率为９１６ＭＨｚ，带宽为１０Ｋｂｐｓ），考虑到ＷＳＮ的广泛应用必须使得节点的成本尽可能降低，未来的技术发展不会致力于显著提高节点的性能，因此，无线传感器网络的安全面临着巨大挑战。

与典型网络一样，ＷＳＮ的安全必须满足可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）、完整性（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）、机密性（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）、认证（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）和认可（Ｎｏｎ－ｒｅｐｕｔａｔｉｏｎ）等传统的安全需求。

此外，根据ＷＳＮ自身的特点，ＷＳＮ还应考虑满足以下需求：可扩展性（ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ）、有效性（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ），包括存储复杂度（Ｓｔｏｒａｇｅ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）、计算复杂度（Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）、通信复杂度（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ－ｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）和恢复力（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ）等。

１ 物理层面临的安全威胁与对策物理层（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ）的主要功能是频率选取、载波频率的生成和信号的检测、调制。

的认证广播。现行认 证广 播 方法往 往依 赖公 共密 钥加 密 和复 杂的运算 ， 因此在 ｗＳ ｓ Ｎ 中也不适用。如 Ｓ Ｉ Ｓ， ＰＮ 安全路由协议
要 用在 ＷＳ ｓ中必 须考虑这些 因素 。 Ｎ
（） ６在传统网络中多采用端对 端的 安全机 制 ， 这是 因为在传 统 网络中端对端的通信是 主要 的通信 方式 ， 中间节点 只需要查 看包 头 ， 对数据包 完 成转 发 即可 ， 需 了解 数据 包 的 内容 。但 不 是 ， Ｎ 中的情况并非如此 ， Ｎ 是 以数据通讯为 中心的 。 ＷＳ ｓ ＷＳ ｓ 相
第２ ３卷 第 ４期 ２０ ０ ８年 ｌ ２月
景德镇高专学报
Ｊｕ ａ ｆ ｉｇ ｅｈ ｎＣｏ ｒｈ ｎ ｉｅＣｏｌｇ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ｄ ｚ ｅ ｍｐｅ ｅ ｓｖ ｌｅｅ ｎ Ｊ
Ｖ０ ．２ ｏ １ ３ Ｎ ．４
Ｄｅ ｃ．２ｏ ８ ｏ
无 线 传 感 器 网络 的安 全 问题
节点如何 向其他 节点 或者基 站 发送 信息 。一 个关 键 的挑 战是
ｌ ＷＳ ｓ 全特 点 Ｎ 安
Ｗ Ｎ 与传统 的无 线 自组织 网络 很 相似 ， 由 于 ＷＳ ｓ Ｓｓ 但 Ｎ 的
传感 器能量 、 算 能 力、 储 能 力 和通 信 范 围有 限 ； 点数 量 计 存 节 多， 分布密集 ， 网络拓扑结构变化频繁 ； 传感 器节 点在恶 劣环境 中和 能源 的影 响下易失 灵等多方 面特 点 ， 得他 们在安 全方面 使 的实现也存在很多 不同。主要表现在 以下几个方面 ： （） １由于 ＷＳ ｓ的小 尺寸 约束 、 Ｎ 低成本 和能源限制 、 资源消耗 等 因素 ， 在实现安全时要考虑到 有限 的能量 、 有限 的存储空 间 、

无线传感器网络的安全性分析与防护策略随着物联网技术的发展，无线传感器网络在各个领域中得到了广泛的应用。

然而，由于其开放性和无线传输的特点，无线传感器网络存在着一系列的安全隐患，如数据泄露、攻击和干扰等。

因此，对无线传感器网络的安全性进行分析和防护策略的制定变得尤为重要。

首先，对于无线传感器网络的安全性分析，我们需要从多个方面进行考虑。

首先是物理层安全性。

由于无线传感器网络中的节点通常是分布在广泛的区域内，容易受到物理攻击，如节点的拆除和破坏。

因此，我们需要采取措施来保护节点的物理完整性，如加固节点的外壳和采用防水、防尘等措施。

其次是数据链路层安全性。

在无线传感器网络中，数据的传输是通过无线信道进行的，容易受到窃听和篡改的攻击。

为了保护数据的机密性和完整性，我们可以采用加密算法对数据进行加密，并在数据传输过程中使用认证机制来确保数据的真实性。

另外，网络层安全性也是无线传感器网络中需要考虑的一个重要问题。

由于无线传感器网络中的节点数量庞大，网络拓扑结构复杂，容易受到攻击者的攻击和干扰。

因此，我们需要采取防御措施来保护网络的安全。

例如，可以使用路由协议来避免攻击者对网络进行拓扑攻击，并采用入侵检测系统来检测和阻止恶意节点的入侵行为。

此外，应用层安全性也是无线传感器网络中需要重视的一个方面。

无线传感器网络通常用于收集和传输敏感数据，如温度、湿度等环境数据，以及人体生理数据等。

为了保护这些数据的安全，我们可以采用访问控制机制来限制对数据的访问，并使用加密算法对数据进行加密。

综上所述，无线传感器网络的安全性分析和防护策略的制定是保障网络安全的重要环节。

我们需要从物理层、数据链路层、网络层和应用层等多个方面进行考虑，采取相应的措施来保护无线传感器网络的安全。

只有通过全面的安全性分析和合理的防护策略，才能有效地防范网络攻击和数据泄露的风险，确保无线传感器网络的正常运行和数据的安全性。

总而言之，无线传感器网络的安全性分析与防护策略是一个复杂而重要的课题。

Abstract: The current situations of sensor network security, the security challenges and the security problems were presented. From the aspects of key management, secure routing, authentication, intrusion detection, DoS attack, access control, all the security techniques of sensor networks were introduced and discussed, and the comparisons were made to help researchers select and design the security solutions for a particular sensor network application environment. At last, the further direction of sensor network security techniques was summarized and discussed. Key words: sensor networks; key management; secure routing; intrusion detection; DoS attack
摘 要：详细阐述了传感器网络安全现状、面临的安全挑战及其需要解决的安全问题。从密钥管理、安全路由、
认证、入侵检测、DoS 攻击、访问控制方面讨论传感器网络的各种安全技术，并进行综合对比。希望通过这些说
明和对比，能够帮助研究者为特定传感器网络应用环境选择和设计安全解决方案。最后总结和讨论传感器网络安

文献 ［ 提 出了分散码交换协议（ ｅｅｔ ｌｅ １ ］ Ｄ ｃｎｒ ｉ ｄ ａｚ ｅ—ｘｈｎｅ ｏ ｃｌＤ Ｐ ，该 协 议 的 主要 目的是 Ｐ ｏ 的问题更多 ， 如有限的存储空间 ， 带宽 ， 运算 和处理 Ｋ ｙ ｅｃａｇ ｒｔ ｏ，Ｋ ） 包括内存 、Ｐ Ｃ Ｕ和 能力 。为 ＷＳ Ｎ设计安全协议需要考虑到这些约束 ， 最小化每个设备所需的网络资源 ， 并 且在实现安全 策略 的同时也不 能影响 到 网络性 网络带宽。该协议 的主要优点是 即使网络 中已有节
面临的信息泄露 、 息篡改 、 信 重放攻击 、 拒绝 服务等 在传感器 网络中实现大多数节点间端到端 的安全不 多种 威 胁外 ， Ｎ还 面 临传 感 节 点 容 易 被 攻 击 者物 切实际。然而在传感器网络 中可 以实现跳 一跳之 间 ＷＳ 理操纵 ， 并获取存储在传感节点 中的所有信息 ， 而 的信息 的加密 ，这样传感节点只要与邻居节点共享 从
ＷＳ Ｎ需要一个灵活 、 强健 的密钥交换和管理方
是一种 自组织 网络 ， 通过大量低成本 、 资源受限的传 案 ，密钥管理方案必须容易部署而且适合传感节点 感节点设备协同工作实现某一特定任务 。 Ｎ为在 资源有限的特点 ， ＷＳ 另外 ， 密钥管理方案还必须保证当 复杂的环境中部署大规模的网络 ，进行实时数据采 部分节点被操纵后（ 这样 ， 攻击者就可以获取存储在 集与处理带来 了希望 。 同时 ＷＳ 但 Ｎ通 常部署在无人 这个节点 中的生成会话密钥 的信息 ）不会破坏整个 ， 维护、 不可控制的环境 中， 除了具有一般无线 网络所 网络的安全性 。 由于传感节点的内存资源有 限 ， 使得
控制部分网络的威胁 。 这些都会影 响到 ＷＳ Ｎ的推广 密钥就可以了。 在这种情况下， 即使攻击者捕获了一 使用 ， ＷＳ 故 Ｎ的安全问题是非常重要 的。 个通信节点 ， 也只是影 响相邻节点间的安全 。 下面介 绍了密钥管理方案的一些典型协议 。

及 可 用 性 。 接 收 者 只 接 收 发 送 者 的 信 息 ，并 能 验 证
消 息 的完 整 性 及 发 送 者 的 身 份 。 防 止 偷 听 并 不 是 安 全 路 由的 目标 ，路 由协 议 的安 全 目标 通 常 不 包 括 数 据 的保 密 性 ，这 一 点应 由其 他 层 来 确 保 …。
障 碍 。故 先 分 析 ｗ Ｓ Ｎｓ的脆 弱 性 ，提 出路 由协 议 安
全 目标 ，并 阐述 路 由协 议 易遭 受 的攻 击 ， 再 分 析 典 型 的 路 由协 议 安 全 隐 患 ， 针 对 攻 击 提 出解 决 方 法 ，
得 出无 线 传 感 器 网络 路 由协 议 实 现 安 全 性 的 思 路 。
ｏ ｒ ｐ ａ ｅ ｒ ｕ ｉ ｇ ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｌ ｃ ｉ ｅ ｏ ｗａ ｄ ｎ ， Ｓ ｎ ｈ ｌ ｓ ｔ ｃ ｓ ｒ ｅ ｌ ｙ ｄ ｏ ｔｎ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ， ｅ ｅ ｔ ｆ ｒ ｒ ｉ ｇ ｖ ｉ ｋ ｏ ｅ ａ ｔ ｋ ，Ｓｙ ｉ ｔａ ｋ ，Ｗ ｏ ｍｈ ｌ ｓ ｔ ｃ ， Ｆ ｏ ｄ ｎ ａ ｂｌ ｔｃ ｓ ａ ｒ ｏ ｅ ａ ｔ ｋ ａ ｌｏ ｉｇ ａ ｔ ｃ ｓ ａ ｄ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ｍ ｅ ｔ ｐ ｏ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔａ ｋｓａ ｍ ｔｔ ｓ ｅ ｔ ，ｏ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｏ ｍａ ｉ ｕ ａ ｅ ｕ ｅ ａ ａ ｔａ ｋ ， ｎ ｃ ｎ ｗｌ ｄ ｅ ｎ ｓ ｓ ｏ ｆｎ ．Ｔ ｅ ｅ ａ ｔ ｃ ｉ ａ ｗｏ ａ ｐ ｃ ｓ ｎ ｏ ｅ ｈ ｎ ｈ ｙ ｔｙ ｔ ｎ ｐ ｌ ｔ ｓ ｒｄ ｔ ｄ ｒ ｃ ｌ ；ｏ ｈ ｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｏ ａ ｆ ｃ ｈ ｎ ｅ ｌ ｉ ｇ ｒ ｕ ｉ ｇ ｔ ｐ ｌ ｇ ．Ｃｏ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ａ ａ ｎ ｔｔ ｅ ｅ ａ ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ｉｅ ｔｙ ｎ ｔ ｅ ｏ ｈ ｒ ｈ ｎ ｈ ｙ ｔ ｙ ｔ ｆｅ ｔ ｔ ｅ ｕ ｄ ｒ ｙ ｎ ｏ ｔｎ ｏ ｏ ｏ ｙ ｕ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｇ ｉ ｓ ｈ ｓ ｔａ ｋ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｏ ｔ ｉ ｅ ｓａ ｄ ｉ ｓｄ ｒ ， ｌ ｓ ｒｓｏ ｅ ｕ ｅｒ ｕ ｉ ｇ ｐ ｏ ｏ ｏ ｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ： ｕ ｓ ｄ ｒ ｎ ｎ ｉ ｅ ｓ ａ ｌ ｏ ｔ ｆｓ ｃ ｒ ｏ ｔｎ ｒ ｔ ｃ ｌ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｉｅ ｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ Ｒｏ ｔｎ ｒ ｔ ｃ ｌ； ｔ ｃ ｔ ｏ ｓ Ｓ ｃ ｒ ｏ ｔ ｇ ｙ ｒ ｓ Ｗ ｒ ｌ ｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ； ｕ ｉ ｇ ｐ ｏ ｏ ｏ ｓ Ａｔａ ｋ ｍｅ ｈ ｄ ； ｅ ｕ ｅ ｒ ｕ ｉ ｎ

（） ２ 计算 能力有 限。传感 节点 Ｃ Ｕ一般 只具 有 ８ｉ Ｐ ｂｓ ｔ
ＭＨ 一 ＭＨ 因此所选 择的密码算法必须适合 传 路由算法选择某些传感节点作为树的叶节点， 也称为簇节点 ４ ｚ ８ ｚ的处理能力 ， 感节点处理器的特点， 同时密码算法的计算不能为传感信息的 （ 包括基站）簇内所有其他的普通节点只与簇节点进行通信 ， 。
ｅ ｒ ｙ ｏ ｉｅｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅｗｏｋ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓｉｔ ｇ ａｅ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｕ ｉ ｆｗ ｒｌ ｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｔ ｎ ｈ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｒｔ ｄ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｓ ｃ ｒ ｇ ｓ ｎ ｏ ｅｗｏｋ，ａ ｎ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ｎ ｉ ｓａ ｏ ｃ ｕ ｉｎ，ｔｅ ｓ － ｈ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒａ ａｙｅ ｅｃ ａａ ｔｒ ｔｃ ，ｐ ｔｎｉｌ ｅｕ ｔ ｈｅ ｔ，ｋ ｙｉ ｕ ｓａ ｄ ｄ ｓｇ ｏ ｏ ｃ ｉｖｎ ｅｓ － ｓｒ ｃ ： ｈｓ ａ ｅ ｎ ｌｚｓｔ ｈ ｒｃｅｉ ｉｓ ｏｅ ｔ ｃ ｒ ｙｔｒａｓ ｅ ｓ ｅ ｎ ｅｉｎｇ ａ ｆｒａｈｅ ｉｇｔ ｅ ｈ ｓ ａｓ ｉ ｓ ｌ ｈ
Ｋ ｙｗ ｒｓ ｅ ｏｄ ：Ｗｉ ｌ ｓ ｅ ｓｒ ｅｗ ｒ（ Ｎ） ｅｕｉ ； ｈｅｔ； ｏｎｅ ａｕｅ ｒ ｅ ｎｏ ｔｏｋ ＷＳ ；Ｓｃｒ ｙ Ｔ ｒａ Ｃ ｕｔ ｍｅｓｒ ｅｓＳ Ｎ ｔ ｓ ｒ
无线传感器网络（ ｒｅｓ ｅｓ ｅ ｏ ， Ｎ 是一种 自 Ｗｉｌ ｎｏ Ｎ ｔ ｒ ＷＳ ） ｅｓＳ ｒ Ｗ ｋ 组织网络， 它通过大量低成本、 资源受限的传感节点设备协同
工作 以实现某一特定任务。 由于其具 有部署灵活 、 维护简单等

而获 得整个网络 的拓扑结构 ， 从 而对整个无线传感器 网络进行攻击 ， 比 如篡 改报文 内容等 。一 般 ， 需要对报文 中的关键 信息加入报文鉴别码 ， 这 样来防止 攻击者篡 改路 由报文 信息 。收到报文后 ， 节点先进 行完整 性 检测 ， 这样 就可 以知道报文是 否被篡改 。另外 ， 通 过入侵检 测系统 ， 可 以找到并能够清除被捕俘 的节点 ， 从而更新加密密钥 。 １ － ２ 链路层攻击 攻 击者通过 流量分 析从而确定 网络 的通 信链路 ， 然 后发动 相应攻 击 。链路层 比较容易受 到 Ｄ ＯＳ 攻击 。 链路 层 冲突攻 击 ： 攻 击者 很容 易就可 以对链 路层 发起 冲突攻击 。 比如 ， 攻 击者 为了破 坏正在 传送 的正常数 据包 ， 发送 了一个 字节 的报 文， 接收方收 到后 ， 校验 和出错 ， 那么 ， Ｍ Ａ Ｃ 协议就会认 为存 在链 路层冲 突， 从 而引发 指数退避机 制 ， 最后造 成网络延 迟 。在实 际应用 中 ， 很难 判断 冲突节点是 否为恶 意节点 ， 即使 冲突检 测机制能检 测 出哪些 节点 为冲突节点 。 资源 消耗攻 击 ： 攻击者通过发送大量 的无用报文 ， 比如带宽 、 内存 、 Ｃ Ｐ Ｕ、 电池等信息 ， 从 而达到消耗 网络 和节点资源 的 目的。攻击者 为了 使 接收节点 的能量很快 耗尽 ， 不断的发送一些报文 ， 以达 到 Ｄ Ｏ Ｓ 攻击效 果 。为 了使 攻击者不能连续地 发送大量 的无用 报文 ， 可 以在 Ｍ Ａ Ｃ 层限 制发 送的速度。 １ ． ３ 网络路 由层攻击 攻击 者可以伪造并广播假 的路 由信息。攻击者之所 以可以进行虚 假路 由攻 击 ， 其根本原 因在 于传感 器节点无法验证报文 的内容。因此 ， 需要通 过入侵 检测系统来 检测和清 除这些入侵 节点 ， 从 而防止伪造路

试论无线传感器网络安全技术摘要：随着科技的不断进步，计算机技术不断应用于人们的日常生活中，给我们带来了极大的方便，其中无线传感器的方便快捷性特点使其得以迅速传播，给人们的生活带来了巨大的影响。

而且随着时代的发展，无线传感器技术不仅适用于人们的日常生活中，而且还渗透到医疗、教育甚至是国防方面，加强对其的安全保护工作势在必行。

本文主要介绍无线传感器网络安全的相关问题，分析其破坏其安全性能的种种因素并找到合适的研究对策。

关键词：无线传感器；网络安全；对策研究中图分类号：tp212无线传感器网络技术目前广泛的应用于人们生活和国家生活中，对人们的作用越来越显著。

因此我们要加强对于无线传感器网络技术的保护，尤其要注重军事或者是科技的安全问题，避免消息泄露造成不必要的损失。

但是无线传感器网络本身的一些特点就非常容易出现安全问题，再加上外来的一些挑战，对于我们保护网络安全技术的挑战性极大。

因此加大对无线传感器网络安全技术的重视程度，实现无线传感器网络技术更好的作用于人们的生活。

1 无线传感器网络安全的相关问题所谓的无线传感器网络是指由部署在监测区内的大量廉价微型传感器的节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

其中由于其本身的特点，导致无线传感器网络出现种种安全问题：1.1 自组织性以及节点组织的随机性无线传感器网络是由大批量的传感器所组成的网络体系，并没有系统规范化的制度保障，因此带有自发性，不能保障网络体系的稳定和安全。

同时，节点的组织也带有随机性，它们之间的位置在布置之前不能确定，因此不能做好实现的保护工作。

1.2 通信的不可靠性无线网络通信的通道不稳定，并且多跳路由的较大延迟性都不能保证网络通信的安全性，有些重要的信息容易被拦截遭到泄露，网络通信不安全，不能保证信息安全的传输。

1.3 能量的有限性节点在被安排部署之后很难再进行更替，并且某些无线网络设备没电之后也不能进行有效的充电，而无线网络都是由高耗能的设备组成，不能保证无线网络长效的发挥作用，不利于网络通信的发展，我们应该非常重视对低耗能设备的设计改进。

图影 响 低层路 由拓扑 的攻 击 。针对 Ｗ ＳＮ 进行 的 网
２ 无线传感器 网络路由协议 的设计 目标
无 线传 感 器 网络 节 点 的构 成与 应 用均 有 别 于其 他 的网络 ，因此 其路 由协 议应 满足 以 下几个 方 面 的
要求 ：
络层 攻 击分 成 以下 几类 ：虚假 路 由信 息 ；选 择 性转 发 ；污 水 池攻 击 ；女 巫攻 击 ；蠕 虫攻 击 ；ｈｅ ｌ ｌｏ泛
节 点产 生的分 组 ，但 是仍 然可 靠转 发其 余流 量分 组 ，
（） 扩 展性 。不 同 的应 用 所 需节 点 数 量 不 同 ， ４可
网络 规 模也 不 同 ，路 由设 计 应易 于扩 展 ，以便 适应
不 同应用 规模 的需求 。
（） ５ 低延 时性 。不 同 的应用对 时延 有不 同的要求 ，
难施 行 这种 攻 击 。例 如 ，如 果 网络 中每 个 相邻 节 点
对 使 用 惟 一 的 密钥 初 始 化 跳 频 通 信 或 者 扩 频通 信 ， 那么 攻 击 者要 施 行这 种攻 击 极其 困难 。 因此 ，攻击 者很 可 能 沿着 抗攻 击 能 力最 弱 的路径 ，并且 尽 量包 含 自身 的数据 流实 际传 输路 径进 行选 择性 转 发攻击 。
方案。
关键字 ：无线传感 器网络 ；路 由；路 由协议
Ｓｅ ｕ ｅ Ｒｏ ｔｎ ｆ ｒ ｃ ｒ ｕ ｉ ｇ ｏ Ｗ ｉｅ ｅ ｓ ｒ ｌ ｓ Ｓｅ ｓ ｒ ｎ ｏ Ｎｅ ｗｏ ｋ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｒ ｓ ｓ ａｃ
Ｌ Ｚ ｅ －ｓ ａ Ｉ ｈｎ ｈｎ
（ｕｎｘ Ａｍｋ ｔ ｔｅｃｄ ｓ？ｔ ｏ ｏ ／ ｎ Ｌ ｗ ｌ ｎ＃ ．ｕｎｘ Ｊ ｏ４ ｃｉ） Ｇａ ／ ｄ ／ ｒ ／ ￣ｒ Ｉｔｕ ｆＰｌＤ ａｄ ａ ，ｉ ｎｋ Ｏａｇ／５ ｏ２ ｈａ ｇ ｉ ａｖ ｓ ｅｎ ／ ｅ ｉｓ ｔ ｌｌ ａ ｎ

无线传感器网络安全问题
无线传感器网络的安全问题常常被人们关注，因为其特殊的特点使得其容易受到各种攻击。

首先，无线传感器网络的通信方式是无线的，这使得其容易受到监听和窃取信息的攻击。

攻击者可以通过监听无线传感器网络中的通信，获取到传感器节点之间的通信内容，从而获取到敏感信息。

其次，无线传感器网络中的节点通常资源有限，包括能源、计算和存储资源。

攻击者可以通过发送大量垃圾数据给节点，消耗其能源，使得节点无法正常工作。

第三，无线传感器网络中的节点通常是分布在广阔区域的，很难有物理保护措施。

攻击者可以物理上干扰或摧毁节点，从而破坏整个网络的正常工作。

此外，无线传感器网络中的通信方式往往是广播形式的，这使得其容易受到拒绝服务攻击。

攻击者可以发送大量的无效广播消息，使得网络拥堵，导致正常通信无法继续进行。

此外，无线传感器网络中的节点不断采集和传输数据，这也使得其容易受到数据完整性和可用性的攻击。

攻击者可以修改数据包或删除数据包，从而干扰正常的数据传输和处理。

综上所述，无线传感器网络的安全问题包括监听与窃取、资源消耗、物理破坏、拒绝服务和数据完整性与可用性等方面。

为了保证无线传感器网络的安全，我们需要采取相应的措施，如加密通信、节点认证和访问控制、物理保护和攻击检测与防御等。

防止数据泄露和被篡改。
维护网络稳定
网络安全措施能够抵御网络攻击 和恶意行为，保障无线传感器网 络的稳定运行，避免网络瘫痪和
服务中断。
提高应用价值
网络安全能够提升无线传感器网 络在各个领域的应用价值，如智 能家居、工业自动化、环境监测 等，保障应用的可靠性和安全性
。
当前保护措施的不足与挑战
安全协议的缺陷
防御措施
采取有效的防御措施，如防火墙、加密技术、访问控制等，防止恶意攻击和未经授权的访问。
蜜罐技术与诱饵部署
蜜罐技术
通过设置蜜罐来吸引攻击者的注意力， 从而保护真正的网络资源。蜜罐可以模 拟关键服务或数据，诱使攻击者在蜜罐 上浪费时间和资源。
VS
诱饵部署
在无线传感器网络中部署诱饵节点，吸引 攻击者的注意力，保护真实节点免受攻击 。
现有的安全协议可能存在漏洞和 缺陷，容易被攻击者利用，需要
进行持续的改进和升级。
加密算法的局限性
加密算法是保障网络安全的重要手 段，但目前算法的安全性、效率和 可用性之间存在一定的矛盾和挑战 。
感知节点的限制
无线传感器网络的感知节点资源有 限，如计算能力、存储空间和能量 供应等，使得安全措施的实施面临 诸多挑战。
要点二
详细描述
研究将涉及物联网设备的身份认证、访问控制、数据加密 等方面，同时考虑用户隐私的保护。通过设计高效的安全 协议和算法，实现物联网设备之间的安全通信和数据共享 ，防止未经授权的访问和数据泄露。
06据安全
无线传感器网络涉及大量数据传 输和处理，网络安全能够确保数 据的机密性、完整性和可用性，
网络安全与无线传感 器网络的保护措施
目录
• 无线传感器网络概述 • 网络安全威胁与挑战 • 无线传感器网络的保护措施 • 安全策略与防御技术 • 未来研究方向与展望 • 结论

无线传感器网络的安全问题及对策第一部分：背景介绍随着科技的发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）被广泛应用到军事侦察、环境监测、物流追踪等领域中，WSNs的出现大大提高了数据的采集效率，极大地促进了人类社会的发展。

然而在WSNs的应用中，安全问题愈发凸显，尤其是安全威胁对于WSNs的稳定运行构成了巨大威胁。

因此，本文将重点对WSNs中的安全问题及对应的对策作出全面阐述和分析。

第二部分：无线传感器网络的安全问题2.1 数据的机密性问题WSNs的核心任务是进行数据的采集和传输，因此WSNs中涉及的数据种类比较丰富，可能涉及到一些敏感的数据信息，如银行账户密码、商业秘密等等。

因此，如何确保数据的机密性成为WSNs的重点问题之一。

2.2 节点伪装攻击问题WSNs是由大量固定节点组成，这些节点之间的通信都依赖于无线传输。

但是这种传输方式本身存在安全隐患，攻击者可以对节点进行仿冒、篡改、拦截等方式，使之从网络中脱离并停止工作。

2.3 篡改攻击问题WSNs的节点会在收集到数据之后将其发给基站，基站会对这些数据进行处理，这个过程是十分重要的，但同时，恶意攻击者也可能通过某些手段对数据进行篡改，使得基站的运算结果不准确，此时整个网络就会出现问题。

第三部分：无线传感器网络的安全对策针对严峻的安全问题，WSNs的安全对策非常关键，主要包括以下三个方面：3.1 密钥管理策略密钥是保证通信的安全的关键，因此，密钥的管理与使用是安全的关键。

开发者必须根据需要合适地选择密钥。

双边认证、密钥约定和适当的密钥失效检查可能是好的选择。

3.2 防节点伪装策略为了解决节点伪装的问题，基站可以选择对节点进行双向验证。

这个过程涉及到节点的身份认证和密钥交换，成功的完成此过程可以保证节点不受伪装攻击。

3.3 数字签名策略采用数字签名能够保护数据传输过程中的完整性和真实性。

数字签名的过程需要利用公钥加密和哈希函数技术，这保证了数据本身的安全。

传感器网络安全
传感器网络的安全问题
随着物联网技术的快速发展，传感器网络在各个领域中得到了广泛应用。

然而，传感器网络的安全问题也逐渐引起了人们的关注。

首先，传感器网络存在数据传输的安全隐患。

由于传感器节点之间通信频繁，攻击者可能通过拦截、窃听或篡改数据来对网络进行攻击。

这可能导致网络性能下降、数据泄露或关键信息被破坏。

其次，传感器节点的部署和位置暴露了网络的拓扑结构，使得攻击者可以利用这些信息进行网络攻击。

攻击者可以通过分析节点之间的关系和特征来获取网络拓扑结构，然后针对性地发起攻击，如节点欺骗、中间人攻击等。

此外，传感器网络通常在开放的无线环境中运行，容易受到无线信道干扰、信号窃听以及恶意节点的攻击。

这些攻击可能导致网络的不稳定性，严重影响网络的正常运行。

为了保证传感器网络的安全性，需要采取一系列的安全措施。

首先，对传感器节点进行认证和授权，确保只有合法的节点才能加入网络。

其次，加密通信是保护数据安全的重要手段，采用加密算法对数据进行加密，防止敏感信息被恶意获取。

另外，定期更新节点的密钥和密码，增加攻击者获取节点信息的难度。

此外，监测传感器网络中的异常行为也是保障安全的重要策略。

通过实时监控节点的活动和通信行为，及时发现并应对潜在的攻击行为，可以有效地提高网络的安全性。

综上所述，传感器网络的安全问题不能忽视。

通过采取合理的安全措施和策略，可以有效地保障传感器网络的安全性，确保其在各个领域中发挥正常的功能和作用。