史媛 張俊蓮

摘要：無線傳感器作為一種新興的技術(shù)，在環(huán)境監(jiān)測和軍事監(jiān)測等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。它不僅為主體內(nèi)部數(shù)據(jù)的保存和傳輸提供了方便，而且極大地促進了我國無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。然而，從目前的使用情況來看，仍然存在問題和負面影響，特別是對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全防御方面。必須用必要的方法來解決這些問題。本文主要介紹了無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全問題及相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：無線傳感器；網(wǎng)絡(luò)；安全；防范對策

1 前言

進入21世紀以來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為無線通信和計算機網(wǎng)絡(luò)的重點。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在處理和獲取海、陸、空綜合信息方面的優(yōu)勢越來越明顯，尤其是其微處理能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要延伸，其研究領(lǐng)域廣泛而深入。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身的安全性已成為人們關(guān)注的首要問題。

2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種以大量的外部傳感器作為末梢的分布傳感網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器可以以無線的方式進行外部通信。由于網(wǎng)絡(luò)靈活性非常高，而且三次元涵蓋面極廣，所以被認為在軍事上有很大的發(fā)展?jié)摿Γ┠陙砀M一步進行了大量的民用應(yīng)用研究。但民間的技術(shù)力畢竟與軍方有一定的差距，所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用推廣面臨了一系列的困難，安全技術(shù)問題正是其中一例。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題分析

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具體指的是，將監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大規(guī)模廉價的微型傳感器節(jié)點詳細部署，利用無線通信的方法來將多條自組織網(wǎng)絡(luò)有所形成。因為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自身特征，會造成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生多種多樣的安全問題。

3.1缺乏有效的安全機制

由整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立就可以發(fā)現(xiàn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系無論是傳感器的節(jié)點布置，還是在網(wǎng)絡(luò)組織安排上都存在著極大的隨機性，使得其網(wǎng)絡(luò)通信帶有很大的局限性，這些缺點使現(xiàn)代成熟的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不能夠在這個網(wǎng)絡(luò)體系中進行運用。而僅僅在物理方面對這個無線網(wǎng)絡(luò)體系進行保護并沒有實質(zhì)性的效果，網(wǎng)絡(luò)通信方面隱患較大，很容易受到其他方面的攻擊。

3.2能量中的有限性

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中，傳感器的使用需要較大的能耗，但是當(dāng)這些傳感器節(jié)點在整個網(wǎng)絡(luò)體系中布置完成后，再想進行節(jié)點的替換，其難度就非常大了，而且在這個網(wǎng)絡(luò)體系中有些無線設(shè)備是需要進行充電的，充電的不及時也會影響到整個網(wǎng)絡(luò)體系的運用，因此開發(fā)出低能耗的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。

3.3節(jié)點組織以及自組織的隨機性

無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)體系是由大規(guī)模的傳感器而構(gòu)成的，會缺失規(guī)范系統(tǒng)化的保障制度，所以會帶有自發(fā)性。不可以將網(wǎng)絡(luò)體系的安全和穩(wěn)定有所保障，并且在節(jié)點的組織方面也會存在隨機性，在他們之間所存在的位置中，在位置確定之前不能夠得到確定，所以不可以將保護工作有所實現(xiàn)。

3.4通信中的不可靠性

在通道問題方面不夠穩(wěn)定，同時很多條路由存在較強的延遲性，不可以將網(wǎng)絡(luò)通信中的安全性有所保證，一些較為重要的信息，很有可能受到攔截，也就是會對其泄漏，不安全的網(wǎng)絡(luò)通信，不能夠?qū)⑿畔踩械膫鬏斢行ПＷC。

4 提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的相關(guān)建議

4.1密碼技術(shù)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的過程中，由于無線傳感器的設(shè)備布置本身存在著一定的不足，使得現(xiàn)代發(fā)展成熟的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)不能夠在其中進行使用，因此網(wǎng)絡(luò)安全隱患較大，而密碼技術(shù)可以有效減小這個安全隱患，對網(wǎng)絡(luò)安全有著巨大的幫助。在采用密碼技術(shù)進行保障無線網(wǎng)絡(luò)信息安全過程中，可以增加密碼中代碼的長度和復(fù)雜度，以增強無線網(wǎng)絡(luò)信息的保護力度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。在日常生活中，不對稱秘鑰和對稱秘鑰的運用最為廣泛，其主要原因就是這種密碼技術(shù)的保護力度較強，而且在設(shè)置上較為簡便快捷。

4.2安全數(shù)據(jù)融合

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在通俗的說法上，就是通過利用相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行組合而成，一般是把相關(guān)數(shù)據(jù)進行融合與剔除工作后再傳送到使用者的手上，因此，在進行傳輸工作時要做好數(shù)據(jù)在安全層面的融合。而融合的節(jié)點一般是附和在安全的節(jié)點上，在進行融合工作后，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦┗局羞M行檢測與評價，進而達到為融合的結(jié)果在真實性、安全性與合理性上提供保障。

4.3密鑰管理技術(shù)

近幾年以來，我國在密鑰管理技術(shù)的運用上主要是對稱性密鑰，目前主要有確定性與概率性的分配模式、預(yù)共享式與非預(yù)共享式的密鑰模式。其中，分配模式一般是在密鑰共享有效時才能進行可計算概率的模式，而確定性的分配模式，則需要兩個進行交換的數(shù)據(jù)在節(jié)點間有共享的密鑰，而這兩種模式在工作的過程中都具有嚴謹性，因此可以提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的安全。

4.4安全路由技術(shù)

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用過程中，雖然各個小型傳感器的布置較為隨意，但是在布置后不可以隨意更換，其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的設(shè)備充電也較為不便，節(jié)約能量消耗成為了一個問題。而這個過程中，為了實現(xiàn)節(jié)能消耗延長無線網(wǎng)絡(luò)的使用年限，提出了各種路

由協(xié)議便于皆能減耗，但是卻忽略了路由中的信息傳輸安全性問題，增加了在通信中路由受到攻擊的可能性。當(dāng)用戶將消息發(fā)送出去后，很容易使得破壞方通過泛洪攻擊的方式來截取發(fā)送的信息，使得網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)障礙。在實際應(yīng)用中，專業(yè)人士提出了多種路由協(xié)議，包括 SPINS 協(xié)議和多路徑路由機制，但是都需要進行改進，最終會實現(xiàn)路由技術(shù)的安全性。

5 結(jié)語

總而言之，自步入到21世紀以后，由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步跟發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的安全性問題開始變成了無線傳感器技術(shù)當(dāng)中最為主要的一項問題。最近這些年，雖然無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲得了一定的研究成果，可是，因為受到其自身物理特性跟外界種種因素的制約和影響，在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上還面對著很大的挑戰(zhàn)，還有許多領(lǐng)域跟問題有待進一步去探索跟解決。

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