物联网安全性研究
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ｓ ｃ ｒｔ ｅ ｕ ｒｍ ｅ ｔ．Ｄｉｃ ｓ ｅ ｈ ｅ ｕ ｉｙ ｔ ｅ ｔ ａ ｉｇ ｔ ｅ Ｗ Ｓ ，ａ ｏ ａ ｒ ｓ ｈ ｓ ｂｓａ ｌｓｔ ｅ ｕ ｉ ｅ ｕ ｉｙ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｓ ｕ ｓ ｓｔｅ ｓ ｃ ｒｔ ｈｒ ａｓｆ ｃｎ ｈ Ｎ ｎｄ ｔ ｄｄ ｅ ｓｔ ｅ ｅ ｏ ｔｃｅ ｏ ｓ ｃ ｒｔ ｙ
ＴｈｅＩ ｅ ｎｅ ｆＴｈｉ ｇｓＯ ｎ Ｓｅ ｕ ｉｙ Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎｔ ｒ ｔＯ ｎ ｃ ｒ ｔ ｓ ａ ｃ
Ｌ ｈ ｎｓ ａ ＩＺ ｅ — ｈ ｎ （ｎｏｍ ｔ ｎＴｃ ｎ ｌ ｙ ｐ ｒ ｅ ｔＧ ａ ｇ ｉ ｄ ｎ ｔ ｔ ｅ ａ ｒ ｓ ｔｔ ｏ Ｐ ｌｉ ｎ Ｌ ｗ Ｇ ａ ｇ ｉ Ｉ ｒ ａｉ ｅｈ ｏ ｇ ａ ｔ ｎ ｕ ｎ ｘ Ａ ｍｉ ｓ ａｉ ｄｅ ｎｔｕｅ ｆ ｏｉｃ ａ ｄ ａ ， ｕ ｎ ｘ ｆ ｏ ｏ Ｄｅ ｍ ， ｉｒ ｖ ｃ Ｉ ｉ ｔｓ
入 侵 者采 用 合 适 的接 收 机 以 及精 心设 计 的 天线 就 能 够 被 动收 集数 据 流 。
２ ）颠覆节点。一 个被捕获 的传感器节 可能被篡改，因此极有可能失密。这个传感器 廿Ｊ 一旦失密，就可能暴露其 加密密钥 信息和访问较高级通信，攻击者可以利用 传感 器功能进 行攻击。因此，必 须设计安 伞的传感器节点 ，能够预防哄骗，在 发送时
—
—
Ｊ
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—
wk.baidu.com
／ ２ ｌ ４ ０ １ ０
— —
一
／
李振 汕
（ 西 政 法 管理 干 部 学 院 ， 广 西 南 宁 ５ ０ ２ 广 ３ ０ ３）
摘 要 ：作为物联 网的基 础 ，无 线传感 器网络 （ Ｓ Ｗ Ｎ）有着 与其 他传 统 网络 不同的安全要 求 本文探 讨
了 ＷＳ 所 面临的安 全威胁 ，以及 解决 这些安全 问题所 面临的障碍 。本文 分析 了 ＷＳ 的安全体 系结构 ，重点 Ｎ Ｎ
Ｎａ ｎ ｎ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ） ｎ ｉｇ ５ ０ ２ ， ｈ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｓｔｅｂ ｓｓｏ ｈｎ ｓ Ｗｉｅｅｓｓｎ ｏ ｅ （ Ｎ）ａ ｄｏｈ ｒ ｒｄｔ ｎ ｌ ｅｗｏｋ ｔ ｉｅｅ ｔ ｓｒ ｃ： ｈ ａ ｉ ｆＴ ｉｇ ． ｒｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ＷＳ ｎ ｔｅ ａ ｉｏ ａ ｎ ｔ ｒｓｗｉ ｄｆ ｒｎ ｔ ｉ ｈ
钥协议 、法定数协议、每个转发跳认证协议 ）～般 汁算量较大 ，不适用 丁 ＷＳ 。 Ｎ
４ 廿｜功能 障碍。一 个 ＷＳ ） Ｎ廿Ｊ 可能发生功能障碍，产生不精确数据 ，甚 至虚假数 据。假 如这个节点作为中间
他节 转发数据，那么这个节 可能丢掉或者混淆从其传输通过 的分组 。因此 必须从 ＷＳ Ｎ中检测和精选这种节点 。
ｉｓ ｅ ｓｕ ｓ Ａｎａｙ ｉ Ｓ ｓ ｃ ｒｔ ｒｈｉ ｃｕｒ ， ｏ ｕｓｎ ｎ ｔｅＷ Ｓ ｓ ｃ ｉ ｒ ｔ ｏｓ Ｆｏ Ｓ ｉ ｒ ｅ ｏｓ ｌｅ ｌｓｓｏｆ Ｗ Ｎ ｅ ｕ ｉ ａ ｃ ｔ ｔ ｅ ｆ ｃ ｉｇ ｏ ｈ Ｎ ｅ ｕｒｔ ｐ ｏｏｃ ｌ． ｒＷ Ｎ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｏｖ ｙ ｅ ｙ
的带宽和通信能量等牦 ，这些特｜ 使得 ＷＳ Ｎ在森林 、沙漠 、战场等恶劣地方进行大规模部署信息获取网络成为可能 。ＷＳ Ｎ安全
关注的不仅是点到点的安全，而是整个 网络的安全。因此 ，解决 ＷＳ Ｎ的安 全问题是一 个复杂 、综合的重要课 题。
１ＷＳＮ面 临 的 安 全 威胁
１ ）被动信息采集。假如传感器 之 间的通信 、传感 器 与中间 或者数 据收集点之 间的通信采用 明数据通信 ，那 么
ｓ ｃ ｒｔ ｓｕ ｓｔ ｒ ｖｉｅｓ ｍ ｅｒ ｆｒ ｎ ｅ ｅ ｕ ｉｙｉｓ ｅ ｏｐ ｏ ｄ ｏ ｅｅ ｅ ｃ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｎ ｏ； ｒｌｓ ｅ ｓｒ ｅ； ｅｗｏｋｓｃ ｒｙ Ｉｔｒｅ ｉｇ （ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｓｒｗｉ ｅｓ ｎ ｏ ｔｎ ｔ ｒ ｅｕ ｉ ；ｎｅｎ ｔ Ｔｎ ｓＩ ｅ ｓ ｎ ｔ Ｏｆ ＯＴ）
０引言
传感器网络作为物联网周边 的末梢网，是南很多传感 器组 成的无线 自治网络，它是物联 网的基础 ，物联 网就是靠传感器技术 来实现对物体的识别 、感知。“ 没有它，物联网就是无源之水 、无本之术” 。无线传感器网络 １（ ｒｌｓ Ｓｎｏ ｅ，ＷＳ ２ Ｗｉ ｅｓ ｅ ｓｒ ｔ １ ｅ Ｎ Ｎ）的应用 领域非常广阔，它能应川于军事 、精准农业、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、城市智能 交通 、 空间探索 、 大型车间和仓库管理 ， 以及机场、 大型Ｔ业园区的安全监测等领域。与传统的无线通信网络和移动 Ａ ｏ 网络相 比， ｄ ｃ Ｈ ＷＳ Ｎ具有其 自身的独特性 ，比如有限的存储空间和 计算能力、缺乏后期节 点 部署的先验知识、部署 区域的物理安全无法保证、有限
●
，为其
收 稿 时 间 ： ０ 卜 （ ２ ２１ ） １ 卜
不 会 泄 露敏 感 信 息 。
３ ）伪造
。入侵 者可能对 ＷＳ Ｎ增 加其 自己的
，输入虚假数据 ，堵塞真 消息传输。一般地 ，虚假节点计算能力较强 ，
能够假扮成 某个传感器节点。尽管一直 在研究分布式系统 、ＡｄＨｏ ｃ网络 中的这个 问题 （ 含恶意主机 ） ，但是其解 决方法 （ 组密
探 讨 了 ＷＳ 的安全协议 以期 能为 ＷＳ 安全 问题 的解决提供 一些借 鉴： Ｎ Ｎ
关键 字 ：传感 器；无线传 感器 网络 ； 网络安 全 ；物联 网 （Ｏ Ｉ Ｔ）
中图分 类号 ：Ｔ ３ ３ ８ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ７— １２（ ０ １ ０— ０５ ０ Ｐ ９． ０ ６ １ １２ ２ １ ） ４ ０ ７ —３
ＴｈｅＩ ｅ ｎｅ ｆＴｈｉ ｇｓＯ ｎ Ｓｅ ｕ ｉｙ Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎｔ ｒ ｔＯ ｎ ｃ ｒ ｔ ｓ ａ ｃ
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Ｎａ ｎ ｎ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ） ｎ ｉｇ ５ ０ ２ ， ｈ ｎ
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钥协议 、法定数协议、每个转发跳认证协议 ）～般 汁算量较大 ，不适用 丁 ＷＳ 。 Ｎ
４ 廿｜功能 障碍。一 个 ＷＳ ） Ｎ廿Ｊ 可能发生功能障碍，产生不精确数据 ，甚 至虚假数 据。假 如这个节点作为中间
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关注的不仅是点到点的安全，而是整个 网络的安全。因此 ，解决 ＷＳ Ｎ的安 全问题是一 个复杂 、综合的重要课 题。
１ＷＳＮ面 临 的 安 全 威胁
１ ）被动信息采集。假如传感器 之 间的通信 、传感 器 与中间 或者数 据收集点之 间的通信采用 明数据通信 ，那 么
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Ｋｅ ｒ ｓ ｓｎ ｏ； ｒｌｓ ｅ ｓｒ ｅ； ｅｗｏｋｓｃ ｒｙ Ｉｔｒｅ ｉｇ （ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｓｒｗｉ ｅｓ ｎ ｏ ｔｎ ｔ ｒ ｅｕ ｉ ；ｎｅｎ ｔ Ｔｎ ｓＩ ｅ ｓ ｎ ｔ Ｏｆ ＯＴ）
０引言
传感器网络作为物联网周边 的末梢网，是南很多传感 器组 成的无线 自治网络，它是物联 网的基础 ，物联 网就是靠传感器技术 来实现对物体的识别 、感知。“ 没有它，物联网就是无源之水 、无本之术” 。无线传感器网络 １（ ｒｌｓ Ｓｎｏ ｅ，ＷＳ ２ Ｗｉ ｅｓ ｅ ｓｒ ｔ １ ｅ Ｎ Ｎ）的应用 领域非常广阔，它能应川于军事 、精准农业、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、城市智能 交通 、 空间探索 、 大型车间和仓库管理 ， 以及机场、 大型Ｔ业园区的安全监测等领域。与传统的无线通信网络和移动 Ａ ｏ 网络相 比， ｄ ｃ Ｈ ＷＳ Ｎ具有其 自身的独特性 ，比如有限的存储空间和 计算能力、缺乏后期节 点 部署的先验知识、部署 区域的物理安全无法保证、有限
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，为其
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３ ）伪造
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探 讨 了 ＷＳ 的安全协议 以期 能为 ＷＳ 安全 问题 的解决提供 一些借 鉴： Ｎ Ｎ
关键 字 ：传感 器；无线传 感器 网络 ； 网络安 全 ；物联 网 （Ｏ Ｉ Ｔ）
中图分 类号 ：Ｔ ３ ３ ８ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ７— １２（ ０ １ ０— ０５ ０ Ｐ ９． ０ ６ １ １２ ２ １ ） ４ ０ ７ —３