第4章 传感器网络安全
无线传感器网络复习资料
无线传感器网络复习资料第一章概述1、什么是无线传感器网络?无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成?这些组成模块的功能分别是什么?（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。
另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
3、传感器网络的体系结构包括哪些部分？各部分的功能分别是什么？（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。
它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。
（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。
包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。
这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。
（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。
包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
第二章微型传感器的基本知识1、传感器由哪些部分组成？各部分的功能是什么？传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。
转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。
基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。
另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。
2、集成传感器的特点是什么?体积小、重量轻、功能强、性能好。
无线传感器网络中的安全机制设计与优化
无线传感器网络中的安全机制设计与优化第一章：引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是由大量的分布式无线传感器节点组成的网络，这些节点可以收集、处理、存储和传输环境信息，使用这些信息来感知环境和控制物理对象。
WSN在环境监测、物流管理、医疗卫生、智能交通等领域有着广泛的应用。
然而，WSN的无线通信和信道容易受到干扰和攻击，从而对系统的可靠性和安全性造成威胁。
因此，如何在WSN中设计有效的安全机制是研究人员和工程师需要注意的问题。
第二章：基本原理2.1 WSN的基本模型WSN由若干个传感器节点、一个或多个基站和一个网络控制中心组成。
传感器节点通过无线电通信网络进行数据交换和通信，进行自组织式网络连接，大多数的传感器节点都只能简单地进行数据收集和处理，而基站和网络控制中心负责管理和控制整个系统的运行和数据传输。
2.2 WSN的安全威胁WSN的安全威胁主要有以下几种类型：（1）欺骗攻击，即攻击者模拟合法节点欺骗网络；（2）信息泄露，即攻击者破解数据传输过程中的信息；（3）拒绝服务攻击，即攻击者阻止正常的通信链路；（4）篡改攻击，即攻击者篡改数据以欺骗用户或产生误导。
第三章：安全机制设计与优化3.1 安全算法在WSN中，要实现安全通信需要采用适合其特点的策略和算法。
对称加密算法适用于彼此之间安全性需求相差不大的对等实体间，而非对称加密机制则适用于安全需求强烈的场合。
较为常见的加密算法有AES、DES、RSA等。
3.2 密钥管理系统密钥管理系统主要负责产生、分发、更新和撤销密钥。
传统的密钥管理方法包括手动分发和中心化管理，但这些方法容易产生密钥泄露和密钥修补的安全风险。
因此，现在使用的密钥管理方法基本上是区块链技术。
3.3 认证技术认证技术是实现安全通信的一种可靠的方式，其主要功能是识别发送方和接收方的合法性。
WSN中，常用的认证技术有基于密码学的技术、基于生物特征的技术、基于强制访问控制的技术等。
信息安全导论自测题
第一章信息安全概述1、以下哪一项不是信息安全问题（）A.支付宝账号被盗B.QQ号密码被盗C.Windows系统软件更新D.个邮箱收到大量垃圾邮件2、信息安全地目地不包括以下哪一项（）A.机密B.完整C.可用D.合法3、下列属于信息安全当前特点地是（）A.地高级与信息安全地对称B.危害地倍增与威胁地多元C.信息安全地对称与危害地倍增D.威胁地多元与地可预见4、下列关于信息安全说法正确地是（）A.信息安全是指保证信息不受来自外部地各种形式地危险,威胁,侵害与误导。
B.随着科学技术得到步,信息安全能够带来地危害将越来越小。
C.信息安全包括技术层面与管理层面地安全防护措施。
D.信息安全主要是防止信息地破坏与泄露,对于散播地虚假信息则不属于信息安全地范围。
5、下列关于信息安全未来发展趋势说法错误地是（）。
A.万物互联,智慧互通B.防护与管控分布到不同设备上。
C.信息泄露爆发几率增加D.攻防技术矛盾加剧答案:CDBCB第二章操作系统安全1、关于操作系统地叙述不正确地是（）。
A."管理资源地程序" B."管理用户程序执行地程序" C."能使系统资源提高效率地程序" D."能方便用户编程地程序"2、从用户地观点看,操作系统是（ ）。
A.用户与计算机硬件之间地接口 B.控制与管理计算机资源地软件C.合理组织计算机工作流程地软件 D.计算机资源地地管理者3、以下关于漏洞地说法,错误地是（）。
A.从操作系统软件编写完成开始运行那刻起,系统漏洞就随之产生了;B.所有可能导致系统安全问题地因素都可以称之为系统安全漏洞;C.通过RDP漏洞,黑客可以取得PC地完全控制权,或者发动DDos;……D.通过帮助"帮助与支持心"漏洞,黑客可以删除用户系统地文件;4、恶意代码地过程正确地是（）。
A.侵入系统→维持或提升权限→隐蔽→潜伏→破坏→再次新地B.侵入系统→隐蔽→潜伏→维持或提升权限→破坏→再次新地C.侵入系统→潜伏→维持或提升权限→破坏→隐蔽→再次新地D.侵入系统→维持或提升权限→潜伏→隐蔽→破坏→再次新地5、为了保证系统安全,下面做法不恰当地是（）。
无线传感器网络安全路由协议研究综述
无线传感器网络安全路由协议研究综述文章首先对无线传感器网络路由协议易受到的攻击方式进行介绍，并介绍相应防御攻击的安全机制。
其次简述几种典型的无线传感器网络安全路由协议。
最后指出无线传感器网络安全路由现阶段存在的问题。
标签：无线传感器网络；安全路由协议；安全机制引言无线传感器网络是由大量随机分布的传感器节点组成通过自组织的方式形成的网络。
随着无线传感器网络应用的不断发展，安全问题成为无线传感器网络研究的一个重要方向。
目前对无线传感器网络安全方面的相关研究有很多，其中对安全路由协议的研究是重中之重。
路由协议是否受到攻击会对无线传感器网络有一定的影响，因此保证路由协议的安全性是提高网络安全性的前提。
为了防御路由协议受到的攻击情况，需要设计具有良好扩展性且适合无线传感器网络特点的安全路由协议。
1 无线传感器网络路由协议的攻击方式因为传感器节点具有能量、通信能力和存储能力有限等特点，并且传感器节点在进行数据传输时，每个节点都可能是路由节点，这样就给攻击者提供了一定的条件对网络发起攻击。
主要的攻击方式有以下几种：1.1 虚假路由信息攻击者通过伪造节点间的路由信息，导致节点不能得到正确的路由信息。
这样的攻击方式，可以造成网络中出现路由环路或者增加端到端的延迟等问题。
1.2 选择性转发攻击攻击者对节点进行攻击后，控制节点在收到数据包后，不按正常的情况进行数据包的转发，有选择的进行转发或者直接拒绝转发数据包。
1.3 黑洞攻击攻击者通过一定的手段，例如声称自己电源充足、性能可靠等，吸引其周围的节点将其当成是下一跳节点，这样就形成了一个以攻击者为中心的黑洞。
1.4 女巫攻击攻击者通过伪造多种身份的节点对网络发起的攻击称为女巫攻击。
攻击者伪造的节点就是女巫节点，实际上并不存在的节点。
这些女巫节点的存在，让网络中的正常节点以为存在距离基站更近的节点，可以将信息传递给这些节点来减少自己的能量消耗。
1.5 虫洞攻击攻击者利用通过控制两个节点，让两个节点合作对网络发起的攻击，其中一个节点距离基站比较远，另一个节点就在基站附近，距离基站比较远的节点通过声称自己和基站附近的节点可以建立高效链路，吸引周围的节点将数据包转发给自己，这样的攻击方式叫做虫洞攻击。
《无线传感器网络与物联网通信技术》教学课件 第4章 无线传感器网络安全技术 4.4 网络密钥管理
4.4 无线传感器网络密钥管理 基于成对密钥的预分配KMS
随机成对密钥方案在捕获任何节点时保护了网络其余部分的机密性，并启用了节点 到节点的身份认证和基于群体的撤销。在基于成对密钥的预分配KMS（Pair-Wise Key-based Pre-Distribution Key Management Schemes，PWK-PDKMS）中，在预 部署阶段，会生成一组唯一的节点标识，用于标识网络中的每个节点，这些身份通常使 用随机数生成器或其他确保唯一性的方法生成。一旦生成了节点身份，密钥就会以成对 的方式预先分发，这意味着每个节点都有一组唯一的密钥，用于与网络中的每个其他节 点进行通信，每对节点的密钥和该密钥的另一个节点的ID一起存储在两个节点的密钥环 中。每个节点都记录了它与网络中每个其他节点共享的密钥，以及与之通信的节点的ID， 当一个节点想要与另一个节点通信时，它可以在其密钥环中查找该对节点的密钥并使用 它来加密其消息。
KDC来生成和分配密钥； ➢ ② 安全性，由于密钥不需要在无线通信信道中传输，从而避免了密钥传输过
程中的安全问题； ➢ ③ 可扩展性，可以轻松地向网络中添加新节点； ➢ ④ 灵活性，通过使用密钥派生函数，节点可以生成新的密钥。
无线传感器网络与物联网通信技术
4.4 无线传感器网络密钥管理 4.4.3 就地密钥管理方案
一些研究工作对EG方案进行了改进，提出节点必须共享q个密钥而不是一个密钥。 与基本方案相比，该方案具有更好的安全性，如果两个节点在共享密钥的发现中无法创 建公共密钥，则这些节点与路径的中间节点形成路径密钥。总的说来，密钥管理方案都 可以分为两种类型： ➢ ① 在部署之前，在所有传感器节点之间分发密钥信息的预分配密钥管理方案； ➢ ② 在部署之前，不需要密钥信息的就地密钥管理方案。
第4章无线传感器网络技术-习题解答
第4章 无线传感器网络技术-习题解答4-1传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在哪些现实约束？答：传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时，存在以下一些现实约束。
1.电源能量有限传感器节点体积微小，通常携带能量十分有限的电池。
由于传感器节点个数多、成本要求低廉、分布区域广，而且部署区域环境复杂，有些区域甚至人员不能到达，所以传感器节点通过更换电池的方式来补充能源是不现实的。
如何高效使用能量来最大化网络生命周期是传感器网络面临的首要挑战。
如何让网络通信更有效率，减少不必要的转发和接收，不需要通信时尽快进入睡眠状态，是传感器网络协议设计需要重点考虑的问题。
2.通信能力有限无线通信的能量消耗与通信距离的关系为：其中，参数n 满足关系2<n <4。
n 的取值与很多因素有关，例如传感器节点部署贴近地面时，障碍物多干扰大，n 的取值就大；天线质量对信号发射质量的影响也很大。
考虑诸多因素，通常取n 为3，即通信能耗与距离的三次方成正比。
随着通信距离的增加，能耗将急剧增加。
因此，在满足通信连通度的前提下应尽量减少单跳通信距离。
由于节点能量的变化，受高山、建筑物、障碍物等地势地貌以及风雨雷电等自然环境的影响，无线通信性能可能经常变化，频繁出现通信中断。
在这样的通信环境和节点有限通信能力的情况下，如何设计网络通信机制以满足传感器网络的通信需求是传感器网络面临的挑战之一。
3.计算和存储能力有限传感器节点是一种微型嵌入式设备，要求它价格低功耗小，这些限制必然导致其携带的处理器能力比较弱，存储器容量比较小。
为了完成各种任务，传感器节点需要完成监测数据的采集和转换、数据的管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制等多种工作。
如何利用有限的计算和存储资源完成诸多协同任务成为传感器网络设计的挑战。
4-2举例说明无线传感器网络的应用领域。
答：传感器网络的应用前景非常广阔，能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管n E kd理，以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。
物联网技术与应用第四章
4.3 无线传感器网络的通信协议
3）网络层
网络层主要负责路由生成与路由选择，主要功能包括分组路由、网络互联、拥塞控制等。路由协议的任务 是在传感器节点和汇聚节点之间建立路由，可靠地传输数据。
4）传输层
传输层负责无线传感器网络中的数据流传输控制和维护，保证通信服务质量。传输层提供无线传感器网络 内部以数据为基础的寻址方式变换为外部网络的寻址方式，也就是完成数据格式的转换。
当无线传感器网络需要与其他类型的网络连接时，可以采用传统的TCP或UDP协议。但在无线传感器网络 的内部不能使用这些传统协议，因为传统网络的TCP或UDP协议会消耗大量的能量、计算和存储资源，因此不 适用于无线传感器网络。目前无线传感器网络常用的协议有慢存入快取出协议（PSFQ）和可靠的事件传输协议 （ESRT）。
4.2 无线传感器网络的特点
（4）节点资源有限。传感器节点采用嵌入式处理器和存储器，使用电池为节点供电，由于受到价格、 体积和功耗的严格限制，因此在实现各种网络协议和应用系统时，节点资源非常有限，具体表现为电源能 量有限、计算和存储能力有限、通信能力有限。 （5）安全性和可靠性。通过随机撒播传感器节点，无线传感器可大规模部署于指定的恶劣环境或人类 不宜到达的区域。由于节点可能工作在无人值守的露天环境中，遭受日晒、风吹、雨淋，甚至遭到人或动 物的破坏和入侵者的攻击，并且维护起来十分困难，这些都要求传感器节点非常坚固、不易损坏，能够适 应各种恶劣环境条件。因此，无线传感器网络在软硬件设计上必须要有较高的鲁棒性和容错性，来提高网 络的安全性和可靠性。 （6）多跳路由。网络中节点的通信距离一般在几十到几百米范围内，节点只能与它的邻居直接通信。 如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行路由。无线传感器网络中的多 跳路由是由普通网络节点完成的，没有专门的路由设备。这样每个节点既可以是信息的发起者，也可以是 信息的转发者。
第四章 传感器网络的支撑技术
邻居节点收到分组后，将自己的级别设置为分组中的级别加1，然后 广播新的级别发现分组
节点收到第i级节点的广播分组后，记录发送这个广播分组的节点ID ，设置自己的级别为（i+1），广播级别为（i+1）的分组，这个过程 持续到网络内每个节点都被赋予一个级别
层次结构建立以后，根节点通过广播时间同步分组启动同步阶段
第1级节点收到分组后，各自分别等待一段随机时间，再通过与根节 点交换消息同步到根节点
第2级节点侦听到第1级节点的交换消息后，等待一段随机时间，再与 它记录的上一级别的节点交换消息进行同步，网络中的节点依次与上 一级节点同步，最终都同步到根节点
... ...
时钟模型
硬件时钟模型 软件时钟模型
硬件时钟模型
硬件时钟由电池+硬件电路来实现 硬件时钟是独立运行的，通常比较精确 不适应环境变化剧烈的场合
温度漂移
软件时钟模型
它是由PC硬件产生的周期性的定时器中断来工作的
如果系统运行了太多的进程，它就需要较长的时间来执 行定时器中断程序，并且软件时钟就会漏掉一些中断。
节点一旦建立自己的级别，就忽略任何其他级别发现分组，防止网络 产生洪泛拥塞
TPSN协议过程
第二阶段 同步阶段（Synchronization Phase）
目的：实现所有树节点的时间同步，第1级节点同步到根节点，第i级 的节点同步到第（i-1）级的一个节点，最终所有节点同步到根节点 ，实现整个网络的时间同步
FTSP （Flooding Time Synchronization Protocol）
GCS （Global Clock Synchronization）
传感器网络安全技术研究与应用
传感器网络安全技术研究与应用第一章传感器网络概述传感器网络是指以传感器为基础，通过通信技术实现互联互通，用于收集、处理和传输信息的无线网络系统。
传感器网络具有自组织性、实时性和低成本等特点，广泛应用于环境监测、智能交通、智能家居等领域。
第二章传感器网络安全威胁传感器网络安全威胁主要包括以下几个方面：1. 信息泄露风险：攻击者通过对传感器节点数据的窃取和分析，获取网络中的隐私信息。
2. 拒绝服务攻击：攻击者通过对传感器网络的攻击，导致网络失效或节点无法正常工作，从而影响网络的可靠性和可用性。
3. 节点篡改攻击：攻击者通过破解网络中的加密通信协议和节点密钥，对节点进行篡改，使网络产生不安全情况。
4. 中间人攻击：攻击者通过对传感器节点之间的通信进行监控和干扰，达到伪装成其他节点或窃取节点信息的目的。
第三章传感器网络安全技术传感器网络安全技术主要包括以下几个方面：1. 认证和加密技术：通过对传感器节点之间的通信进行认证和加密，确保通信内容和数据传输的安全性。
2. 密钥管理技术：在传感器网络中，密钥管理是保障网络安全的重要一环。
传感器网络需要保证密钥的安全性和有效性，以及实现密钥分配和更新。
3. 安全路由技术：在传感器网络中，安全路由是指在维护传感器网络数据传输的同时，保证数据的可用性和机密性。
4. 安全监测与攻击检测技术：通过对传感器网络进行安全监测和攻击检测，发现并防范潜在的威胁。
第四章传感器网络安全应用传感器网络安全应用主要包括以下几个方面：1. 环境监测：传感器网络在环境监测领域的应用，可对森林、水库、河流等特定区域进行环境监测，监测温度、湿度、气体等环境参数。
2. 智能交通：传感器网络在智能交通领域的应用，可对路况、车流量等进行实时监测，提高交通运输的安全性和效率。
3. 智能家居：传感器网络在智能家居领域的应用，可实现对家庭环境的监测和控制，提高家庭生活的便利性和舒适度。
第五章传感器网络安全未来发展随着物联网技术的不断发展和普及，传感器网络将会得到广泛应用。
无线传感器网络复习资料
第一章概述1、什么是无线传感器网络无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
2、传感器网络的终端探测结点由哪些部分组成这些组成模块的功能分别是什么（1）传感模块（传感器、数模转换）、计算模块、通信模块、存储模块、电源模块和嵌入式软件系统（2）传感模块负责探测目标的物理特征和现象，计算模块负责处理数据和系统管理，存储模块负责存放程序和数据，通信模块负责网络管理信息和探测数据两种信息的发送和接收。
另外，电源模块负责结点供电，结点由嵌入式软件系统支撑，运行网络的五层协议。
3、传感器网络的体系结构包括哪些部分各部分的功能分别是什么（1）网络通信协议：类似于传统Internet网络中的TCP/IP协议体系。
它由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。
（2）网络管理平台：主要是对传感器结点自身的管理和用户对传感器网络的管理。
包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。
这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。
（3）应用支撑平台：建立在网络通信协议和网络管理技术的基础之上。
包括一系列基于监测任务的应用层软件，通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
第二章微型传感器的基本知识1、传感器由哪些部分组成各部分的功能是什么传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路组成。
敏感元件是传感器中能感受或响应被测量的部分。
转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的信号（一般指电信号）部分。
基本转换电路可以对获得的微弱电信号进行放大、运算调制等。
另外，基本转换电路工作时必须有辅助电源。
2、集成传感器的特点是什么体积小、重量轻、功能强、性能好。
3、如何进行传感器的正确选型（1）测量对象与环境：分析被测量的特点和传感器的使用条件选择何种原理的传感器。
信息安全导论自测题PDF版进店另有word版或PPT版
第一章信息安全概述1、以下哪一项不是信息安全问题（）A.支付宝账号被盗B.QQ号密码被盗C.Windows系统软件更新D.个人邮箱收到大量垃圾邮件2、信息安全的目标不包括以下哪一项（）A.机密性B.完整性C.可用性D.合法性3、下列属于信息安全当前特点的是（）A.攻击的高级性和信息安全的对称性B.危害的倍增性和威胁的多元性C.信息安全的对称性和危害的倍增性D.威胁的多元性和攻击的可预见性4、下列关于信息安全说法正确的是（）A.信息安全是指保证信息不受来自外部的各种形式的危险、威胁、侵害和误导。
B.随着科学技术得到进步，信息安全能够带来的危害将越来越小。
C.信息安全包括技术层面和管理层面的安全防护措施。
D.信息安全主要是防止信息的破坏和泄露，对于散播的虚假信息则不属于信息安全的范围。
5、下列关于信息安全未来发展趋势说法错误的是（）。
A.万物互联，智慧互通B.防护和管控分布到不同设备上。
C.信息泄露事件爆发几率增加D.攻防技术矛盾加剧答案：CDBCB第二章操作系统安全1、关于操作系统的叙述不正确的是（）。
A."管理资源的程序" B."管理用户程序执行的程序" C."能使系统资源提高效率的程序" D."能方便用户编程的程序"2、从用户的观点看，操作系统是（ ）。
A.用户与计算机硬件之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件C.合理组织计算机工作流程的软件 D.计算机资源的的管理者3、以下关于漏洞的说法，错误的是（）。
A.从操作系统软件编写完成开始运行那刻起，系统漏洞就随之产生了；B.一切可能导致系统安全问题的因素都可以称之为系统安全漏洞；C.通过RDP漏洞，黑客可以取得PC的完全控制权，或者发动DDos攻击；……D.通过帮助“帮助和支持中心”漏洞，黑客可以删除用户系统的文件；4、恶意代码攻击的过程正确的是（）。
A.侵入系统→维持或提升权限→隐蔽→潜伏→破坏→再次新的攻击B.侵入系统→隐蔽→潜伏→维持或提升权限→破坏→再次新的攻击C.侵入系统→潜伏→维持或提升权限→破坏→隐蔽→再次新的攻击D.侵入系统→维持或提升权限→潜伏→隐蔽→破坏→再次新的攻击5、为了保证系统安全，下面做法不恰当的是（）。
2019信息网络安全专业技术人员继续教育(信息安全技术)习题及答案
信息安全技术第一章概述第二章基础技术一、判断题1.加密技术和数字签名技术是实现所有安全服务的重要基础。
（对）2.对称密码体制的特征是:加密密钥和解密密钥完全相同,或者一个密钥很容易从另ー个密钥中导出。
（对）3.对称密钥体制的对称中心服务结构解决了体制中未知实体通信困难的问题。
（错）4.公钥密码体制算法用一个密钥进行加密,!而用另一个不同但是有关的密钥进行解密。
（对）5.公钥密码体制有两种基本的模型:一种是加密模型,另一种是解密模型（错）6.Rabin体制是基于大整数因子分解问题的,是公钥系统最具典型意义的方法。
（错）7.对称密码体制较之于公钥密码体制具有密钥分发役有安全信道的限制,可实现数字签名和认证的优点。
（错）8.国密算法包括SM2,SM3和SM4. （对）9.信息的防篡改、防删除、防插入的特性称为数据完整性保护。
（对）10.Hash函数的输人可以是任意大小的消息，其输出是一个长度随输入变化的消息摘要。
（错）11.数字签名要求签名只能由签名者自己产生。
（对）12、自主访问控制(DAC)是基于对客体安全级别与主体安全级别的比较来进行访问控制的。
（错）13.基于角色的访问控制(RBAC)是基于主体在系统中承担的角色进行访问控制，而不是基于主体的身份。
（对）二、多选题1.公钥密码体制与以前方法的区别在于()。
A.基于数学函数而不是替代和置换B、基于替代和置换C.是非对称的，有两个不同密钥D.是对称的，使用一个密钥2.公钥密码的优势体现在()方面。
A.密钥交换B.未知实体间通信C.保密服务D.认证服务3.以下属于非对称算法的是()。
A.RSAB.DSAC.AESD.ECC4.密钥生命周期过程包括( )A.密钥生成B.密钥分发；C.密钥存储D.密钥使用与更新汽'tE.密钥销毁5.下列关于密码模块的描述正确的是()。
A.是硬件、软件、固件或其组合B.实现了经过验证的安全功能C.包括密码算法和密钥生成等过程D.在一定的密码系统边界之外实现6.访问控制的基本要素包括()。
无线传感器网络
4.3无线传感器网络4.3.1无线传感器网络简介及意义4.3.1.1无线传感器网络简介1.名称：无线传感器网络，英文全称是Wireless Sensor Networks, 日常使用多缩写为WSN，是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
2.WSN中传感器的通信方式是通过无线通信。
3.功能：是一种新型的信息获取系统。
4.组成和构成：是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
无线传感器网络是一种低功耗、自组织网络，一般由一个或多个基站（Sink节点）和大量部署于监测区域、配有各类传感器的无线网络节点构成。
每个节点成本低，功耗小，具有一定计算处理能力、通信能力。
虽然单个节点采集数据并不精确，也不可靠，但是大量节点相互协作形成高度统一的网络结构，提高了数据采集的准确度和运行的可靠性。
5.应用环境和方向：可部署于在敌占区、灾害区、核反应堆等人力不可达的特殊区域进行数据采集、传输等，具有其他网络无法比拟的特性，可广泛用于国防、环境监测、智能家居等领域。
6.目的：是协作监测、感知和采集网络覆盖区域内各种感知对象的信息，并对这些信息进行处理，最终发送给观察者。
4.3.1.2 无线传感器网络的意义1.无线传感器网络引起了全世界的关注，被认为是继互联网之后的第二大网络。
2.无线传感器网络被称为21世纪最具影响的技术之一；是改变世界的十大新兴技术之首；是全球未来的四大高新技术产业之一。
3.在无线传感器网络研究及其应用方面，我国与发达国家几乎同步启动，它已经成为我国信息领域，位居世界前列的少数项目之一。
4.3.2无线传感器网络的发展1.传感器网络和无线传感器网络的发展历程：传感器网络的发展历程分为以下三个阶段：传感器→无线传感器→无线传感器网络。
第一阶段:最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。
当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量，“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。
无线传感器网络安全(论文)
无线传感器网络安全技术综述摘要：无线传感器网络在广泛应用之前必须解决好网络安全问题。
本文分析了无线传感器网络易遭受的各种非法攻击，从密钥管理和安全路由协议两个方面介绍了其安全研究的现状，为下一步更加深入的研究指明了方向。
关键词：无线传感器网络；攻击；密钥管理；安全路由协议Overview of Security Technology in Wireless Sensor NetworksAbstract：Security issues of wireless sensor networks must be resolved before it is widely applied. This thesis analyzes a variety of illegal attack which the wireless sensor networks easily suffer from and introduces its current situation of security research from two aspects including the key management and secure routing protocol. Then point out the direction clearly for the next in-depth study.Key words：wireless sensor networks; attack; key management; secure routing protocol0 引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。
与传统网络相比，无线传感器网络具有一些明显的特征：无中心、自组织、多跳路由、分布密集、动态拓扑的网络、网络的点数量众多、热点使用有限的电池能量[1]。
第四章、物联网感知层安全
4.2.1 RFID安全威胁
1.RFID系统所带来的团体隐私效果 2.RFID系统所带来的平安效果 1〕自动攻击包括： 〔1〕取得的射频标签实体，经过物理手腕在实验室环境中去除芯片封装，运用微 探针获取敏感信号，从而停止射频标签重构的复杂攻击； 〔2〕经过过软件，应用微处置器的通用接口，经过扫描射频标签和照应读写器的 探寻，寻求平安协议和加密算法存在的破绽，进而删除射频标签内容或窜改可重 写射频标签内容； 〔3〕经过搅扰广播、阻塞信道或其他手腕，构建异常的运用环境，使合法处置器 发作缺点，停止拒绝效劳攻击等。 2〕主动攻击主要包括： 〔1〕经过采用窃听技术，剖析微处置器正常任务进程中发生的各种电磁特征，来 取得射频标签和读写器之间或其他RFID通讯设备之间的通讯数据； 〔2〕经过读写器等窃听设备，跟踪商品流通静态。自动攻击和主动攻击都会使 RFID运用系统面临庞大的平安风险。
第4章 物联网感知层平安 第1节 感知层平安概述
4.1.2 感知层安全威胁
1.增强对传感网秘密性的平安控制 2.增强节点认证 3.增强入侵监测 4.增强对传感网的平安路由控制 5.应构建和完善我国信息平安的监管体系
第4章 物联网感知层平安 第1节 感知层平安概述
4.2 RFID平安
4.2.1 RFID平安要挟 4.2.2 RFID平安技术
4.3.2 传感器网络安全威胁分析
2.技术分类
1〕物理层攻击 〔1〕信号搅扰和窃听攻击。〔2〕窜改和物理破坏攻击。〔3〕仿冒节点攻击。 2〕链路层平安要挟 〔1〕链路层碰撞攻击。〔2〕资源消耗攻击。〔3〕非公允竞争。 3〕网络层的平安要挟 〔1〕虚伪路由攻击。〔2〕选择性地转发。〔3〕Sinkhole槽洞攻击。 〔4〕DoS拒绝效劳攻击。〔5〕Sybil女巫攻击。〔6〕Wormholes虫洞攻击。 〔7〕HELLO洪泛攻击。〔8〕确认诈骗。〔9〕主动窃听。 4〕传输层攻击 〔1〕洪泛攻击。〔2〕重放攻击。
物联网安全技术第4章物联网感知层安全
4．Wormhole攻击 Wormhole攻击通常需要两个恶意节点相互串通，合谋进 行攻击。一般情况下，一个恶意节点位于Sink节点附近，另 一个恶意节点距离Sink节点较远，较远的那个节点声称自己 和Sink节点附近的节点可以建立低时延、高带宽的链路，从 而吸引周围节点将其数据包发送到它这里。在这种情况下， 远离Sink节点的那个恶意节点其实也是一个Sinkhole。该攻 击常和其他攻击，如选择转发等手段结合进行。 5．Hello泛洪攻击 很多路由协议需要物联网感知节点定时发送Hello包， 以声明自己是它们的邻居节点。但是一个较强的恶意节点以 足够大的功率广播Hello包时，收到该包的节点会认为这个 恶意节点是它们的邻居。在以后的路由中，这些节点很可能 会使用这条到此节点的路径，向恶意节点发送数据包。 针对进攻者的攻击行为，物联网的感知节点可以采取各 种主动和被动的防御措施。主动防御指在网络遭受攻击以前， 节点为防范攻击采取的措施，例如对发送的数据加密认证，
布置区域的物理安全无法保证物联网的感知节点通常散布在无人区域因为其工作空间本身就存在不安全因素节点很可能遭到物理上或逻辑上的破坏或者俘获所以物联网感知层安全设计中必须考虑及时撤除网络中恶意篡改节点的问题以及由于恶意篡改节点而导致的安全隐患问题即因为该节点的恶意篡改导致更多节点被破坏最终导致整个网络被恶意篡改或者失效
线电管理规定，在个人电子设备的扫描探测段不需要进行加 密，如光学存储介质使用激光、条码与扫描头之间的激光， 以及主动或被动式标签与阅读器之间的射频信号进行加密。 大多数国家要比美国弱得多，从近年美国参与的波斯湾 战争、波黑战争和伊拉克战争来看，美国军事上和政治上都 无意隐藏其进攻的动机，相反在战前都是在大张旗鼓地调兵 遣将，大规模地运送物资。美国不但不再以对手知道自己的 物流信息，相反还主动发布这些信息，使对手产生恐惧心理， 希望达到不战而屈人之兵的效果。这是基于美国军事、经济 和技术均大幅度领先对手，而军队又极度依赖技术的前提下 采用的合理策略。 但是对于落后的国家而言，却不能掉以轻心。在可以预 见的将来，我国面临的主要战争威胁仍然来源于周边国家。 与这些国家相比，我国技术、经济和军事力量并不占有绝对 优势。不管是战略上还是战术上隐藏真实意图，保持军事行 动的突然性仍然具有重大意义。
无线传感器网络安全策略
经济研究导刊ECONOMIC RESEARCH GUIDE总第153期2012年第07期Serial No．153No．07，2012引言无线传感器网络（wireless sensor network ，WSN ），是传感器、计算机、无线通信及微机电等技术的综合应用，目前WSN 的应用越来越广泛，已涉及国防军事、国家安全等敏感领域，安全问题的解决是这些应用得以实施的基本保证。
WSN 一般部署广泛，节点位置不确定，网络的拓扑结构也处于不断变化之中。
另外，节点在通信能力、计算能力、存储能力、电源能量、物理安全和无线通信等方面存在固有的局限性，WSN 的这些局限性直接导致了许多成熟、有效的安全方案无法顺利应用。
正是这种“供”与“求”之间的矛盾使得WSN 安全研究成为热点。
一、WSN 安全问题1.与安全相关的特点。
WSN 与安全相关的特点主要有以下几个。
（1）资源受限，通信环境恶劣。
WSN 单个节点能量有限，存储空间和计算能力差，直接导致了许多成熟、有效的安全协议和算法无法顺利应用。
另外，节点之间采用无线通信方式，信道不稳定，信号不仅容易被窃听，而且容易被干扰或篡改。
（2）部署区域的安全无法保证，节点易失效。
传感器节点一般部署在无人值守的恶劣环境或敌对环境中，其工作空间本身就存在不安全因素，节点很容易受到破坏或被俘，一般无法对节点进行维护，节点很容易失效。
（3）网络无基础框架。
在WSN 中，各节点以自组织的方式形成网络，以单跳或多跳的方式进行通信，由节点相互配合实现路由功能，没有专门的传输设备，传统的端到端的安全机制无法直接应用。
（4）部署前地理位置具有不确定性。
在WSN 中，节点通常随机部署在目标区域，任何节点之间是否存在直接连接在部署前是未知的。
2.安全需求。
WSN 的安全需求主要有以下几个方面。
（1）机密性。
机密性要求对WSN 节点间传输的信息进行加密，让任何人在截获节点间的物理通信信号后不能直接获得其所携带的消息内容。
《物联网导论》第4章-无线传感网络
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
传感节点、路由节点和传感器网络 网关构成的感知层存在多种拓扑结构， 如星型、树型、网状拓扑等，如图中 (a)、(b)、(c)。也可以根据网络规模 大小定义层次性的拓扑结构，如图中(d) 所示的分层结构。
第五章 无线传感网络
重庆邮电大学
学习要求：
ZigBee 技术
1
2
6LoWPAN 技术
1
2
蓝牙及蓝牙 4.x 技术1来自234
体域网技术
1
2
面向视频通信的无线传感网技术 1 2
掌握 ZigBee 网络的构成 掌握 ZigBee 协议体系
掌握 6LoWPAN 网络拓扑 掌握 6LoWPAN 标准协议栈架构
4.3 中高速无线网络规范概述
重庆邮电大学
4.3.1 IEEE 802.11X系列无线局域网标准
目前，无线局域网已经形成了IEEE802.11系列标准，包 括IEEE 802.11、IEEE 802.11a/b/c/d/e/f/g/h/i/n/ah等标准。 199 0年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。
硬件层
……
设备管理
安全管理 跨 层 管 网络管理 理
标识
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
应用层： 位于整个技术架构的顶层，由应用子集和协同信息处理这两个模块组成。
服务子层： 包含具有共性的服务与管理中间件，典型的如数据管理单元、数据存储
单元、定位服务单元、安全服务单元等共性单元。
无线传感器网络安全问题
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。
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3.路由协议
面临的问题和挑战有如下几个反面： （1）传感器网络的低能量特点使节能成为路由最重要 的优化目标。 （2）传感器网络的规模更大，要求其路由协议必须具 有更高的可扩展性。 （3）传感器网络拓扑变化性强，通常的Hitemet路由 协议不能适应这种快速的拓扑变化。
4.3.6典型安全技术
4.3.7密钥管理
确定密钥分配方案 Blundo
① 节点间共享密钥 ② 节点与基站共享主密钥 ③ Blundo 二次元式方案
随机密钥分配方案EG
EG方案的实施分为以下几个阶段： ① 密钥预分配 ② 共享密钥的发现 ③ 路径密钥的建立 ④ 密钥撤销机制
4.3.8安全协议SPINS
轻量级安全协议SNEP 传感网络加密协议（Sensor Network Encryption Protocol，SNEP） 1. SNEP中的数据机密性 2. SNEP中的数据完整性 3. SNEP中消息的新鲜性 4. 节点间的安全通信
主要内容
4.3.8无线传感器网络安全协议SPINS 4.3.9轻量级公钥密码算法NTRU
4.3.1 简介
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是集成了传感器技术、微机电系统技术 、无线通信技术以及分布式信息处理技术于一 体的新型网络。
传感器信息获取从单一化到集成化、微型化， 进而实现智能化、网络化。
4.3.9轻量级公钥密码算法 NTRU
NTRU 公开密钥算法是一种快速公开密 钥体制，于 1996 年在密码学顶级会议 Crypto 会议上由美国布朗大学的 Hoffstein、Pipher、Silverman 三位数学 家提出。经过几年的迅速 发展与完善， 该算法的密码学领域中受到了高度的重 视并在实际应用（如无线传感器网络 中 的加密）中取得了很好的效果。
4.3.4安全攻击与防御
⑦ 黑洞（Black Holes）攻击 ⑧ 虫洞（Wormholes）攻击 ⑨ Hello泛洪（Hello Flood）攻击 ⑩ 女巫（Sybil）攻击 ⑪ 破坏同步（Desynchronization）攻击 ⑫ 泛洪攻击（Flooding） ⑬ 应用层攻击
4.3.4安全攻击与防御
无线传感器网络的详细结构
4.3.1 简介
无线传感器网络的软件框架
4.3.2安全威胁分析
4.3.2安全威胁分析
（2）无线传感网络很容易受到攻击者的 破坏。
无线传感器网络路由层面临的主要攻击：
①Sinkhole攻击 ③HELLO洪泛攻击 ⑤虚假路由攻击
② Wormhole攻击 ④Sybil女巫攻击 ⑥确认欺骗
无线传感器网络中网络攻击的分类
4.3.4安全攻击与防御
常用防御机制
4.3.5安全防护的主要手段
1. 链路层加密和验证 2. 身份验证 3. 链路双向验证 4. 多径路由 5. Wormhole和Sinkhole的对抗策略 6. 全局消息平衡机制
4.3.6典型安全技术
1.拓扑控制技术
4.3.9轻量级公钥密码算法 NTRU
安全性 NTRU 算法的安全性是基于数论中 在一个具有非常大的维数的格（Lattice）中 寻找最 短向量（Shortest Vector Problme, SVP）的是困难的。所谓格是指在整数集上 的一个基向量 组的所有线性组合的集合。
4.3.9轻量级公钥密码算法 NTRU
4.3 传感器网络安全
主要内容
4.3.1 无线传感器网络简介 4.3.2 传感器网络安全威胁分析 4.3.3无线传感器网络的安全需求分析 4.3.4 无线传感器网络的安全攻击与防御 4.3.5传感器网络安全防护主要手段 4.3.6传感器网络典型安全技术 4.3.7无线传感器网络的密钥管理
4.3.3安全需求分析
安全方案设计时的考虑因素 ① 能量消耗 ② 有限的存储、运行空间和计算能力 ③ 节点的物理安全无法保证 ④ 节点布置的随机性 ⑤ 通信的不可靠性
4.3.4安全攻击与防御
1.常见网络方法
① 阻塞（Jamming）攻击 ② 耗尽（Exhaustion）攻击 ③ 非公平竞争协议 ④ 汇聚节点（Homing）攻击 ⑤ 怠慢和贪婪（Neglect and Greed）攻击 ⑥ 反向误导（Misdirection）攻击
4.3.9轻量级公钥密码算法 NTRU
在资源受限系统中使用的轻量级公钥加 密算法 NTRU（Number Theory Research Unit） ，它被认为是实现空间 最小的公钥加密算法（约 8Kb） ，可用 于传感 器节点等嵌入式系统中，甚至是 RFID 标签上。NTRU 算法同时也是 IEEE 1363.1 公钥加密 算法标准的一部 分。
⑦选择性转发
4.3.3安全需求分析
安全需求
① 通信与储存数据的安全性 ② 消息认证和访问节点认证 ③ 通信数据和存储数据的完整性 ④ 新鲜性 ⑤ 可拓展性（Scalability） ⑥ 可用性 （Availability） ⑦ 健壮性 （Robustness） ⑧ 自组织性（Self-Organization）
（4）使用数据融合技术是传感器网络的一大特点，这使 传感器网络的路由不同于一般网络。
4.数据融合
数据融合研究中存在的问题主要有： （1）未形成基本的理论框架和有效的广义模型及算法。 （2）关联的二义性是数据融合中的主要障碍 （3）融合系统的容错性或稳健性没有得到很好的解决。
4.3.7密钥管理
为提供无线传感器网络中机密性、完整性、鉴 别等安全特性,实现一个安全的密钥管理协议 是前提条件,也是传感器网络安全研究的主要 问题。尽管密钥管理协议在传统网络中已经有 了非常成熟的应用,但无线传感器网络有限的 电源、有限的计算能力和存储容量、有限的通 信能力、自组织的分布特性以及拓扑结构的动 态变化等诸多限制,使得其密钥管理面临着一 系列新的挑战。
4.3.1 简介
4.3.1 简介
传感器网络节点技术参数 ① 电池能量 ② 传输距离：通常是100米以内，一般为
1~10米 ③ 网络宽带 ④ 内存大小 ⑤ 预先部署的内容
4.3.1 简介
无线传感器网络的网络结构 （1）分布式无线传感器网络
ห้องสมุดไป่ตู้
4.3.1 简介
（2）集中式无线传感器网络
4.3.1 简介
目前解决这个问题的最有效方法是 1982 年提出的 LLL（Lenstra-LenstraLovasz）算法，但该算法也只能解决维 度在 300 以内的。只要恰当地选择 NTRU 的参数，其安全性与 RSA，ECC 等加密算法是一样安全的。
4.3.9轻量级公钥密码算法 NTRU
可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、 光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、 速度和方向等周边环境中多种多样的现象。
4.3.1 简介
潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航 空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、 家居、工业、商业等领域。
4.3.1 简介
1.无线传感器网络的体系结构 1）传感器节点的物理结构 从结构上一般包含4个部分： 数据采集、数据处理、数据传输、电源 传感器节点的处理器通常为嵌入式CPU 数据传输单元由低功耗、短距离的无线模块 组成
4.3.7密钥管理
4.3.7密钥管理
4.3.7密钥管理
预先配置密钥： ① 网络预分配密钥方法
② 节点间预分配密钥方法
密钥管理方案的评价指标：
评价一种密钥管理技术的好坏，不能仅从能否保 障传输数据安全进行评价，还必须满足如下准则 。 ① 抗攻击性（Resistance） ② 密钥可回收性(Revocation) ③ 容侵性(Resilience)