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無線傳感器網絡安全性問題

文檔作者：宓小土1 高峰2 章白瑜3 盧尚瓊2 文檔來源： 1．浙江工業(yè)大學 2．浙江農林大學 3．華東師范大學		點擊數：	更新時間： 2023年05月04日
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第12卷第1期解放軍理工大學學報(自然科學版) v01．12 No．1
2011年2月Joumal of PLA univerS毋of Science and Techn0109y(Natural Science Edition) Feb．20 1 l
無線傳感器網絡安全性問題
宓小土1， 高峰2， 章白瑜3， 盧尚瓊2
(1．浙江工業(yè)大學，浙江杭州310032；2．浙江農林大學，浙江臨安311300；3．華東師范大學，上海200241)
摘要：提出了無線傳感器網絡的安全維(安全需求)，定義了無線傳感器網絡的威脅模型，分析了無線傳感
器網絡安全維與威脅模型之間的映射關系。在這些工作的基礎上，設計了一個適合于無線傳感器網絡的安全
性框架，包括安全部署與安全機制；同時，對實現該安全性框架的相關安全機制和安全技術進行了分析。該安
全性框架集成在無線傳感器網絡的輕量化協議棧后，能夠有效抵御各種惡意攻擊，保障無線傳感器網絡的通
信安全。
關鍵詞：無線傳感器網絡；安全；安全維；威脅模型；安全機制
中圖分類號：TP393．08；TP21 文獻標識碼：A 文章編號：1009—3443(2011)01一0042一06
Security in wireless sensor networks
MI xino—t0， GAo Fen92， zHANG B舐一y鏟，I鄹shang—qion92
(1．Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310032，China；
2．Zhejiang A&amp;amp;F Universit’，，Lin’an 311300，China；3．East China Normal University，Shanghai 20024l，China)
Abstract：Based on the study of WSN security dimension，the definition of WSN threat model，and the
thorough discussion of the mapping relationship between them，a security framework for WSN including
the security deployment and the security mechanisms was put forward． The possibility and security of re—
lated technologies，such as security deployment，security mechanism，and security framework for WSN in
practice were analyzed． The realization effectively safeguards Various malicious attacks and guarantees the
communication security of WSN-based application systems．
Key wOrds：wireless sensor networks；security；security dimension；threat model；security mechanism
無線傳感器網絡wSN(wireless sensor net—
works)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量具有特定功能
的微型傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成的自組織
網絡，其目的是協同地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)
域內被監(jiān)測對象的信息，并將該信息傳送到觀察
者[1~3]。作為一種新的計算模式，WSN可以使觀察
者隨時隨地實時地監(jiān)測／監(jiān)控網絡覆蓋區(qū)域內物理
環(huán)境的變化，以獲取大量翔實可靠的信息，從而真正
實現“普適計算”的理念[4矗]。這些特性使得wSN的
應用范圍非常廣泛，涉及軍事應用、工業(yè)監(jiān)視與控
收稿日期：2009—10一25．
基金項目：浙江省自然科學基金資助項目(Y1l00040)．
作者簡介：宓小土(1 963一)，男．高級工程師．
聯系人：高峰．博士．副教授；研究方向：無線傳感器網絡、
網絡控制系統(tǒng)分析與設計，智能控制等；
E—mail：gaofeng@zafu．edu．cn．
制、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護、智能家居／建筑、倉儲／物流
管理、交通控制管理、精細農業(yè)、消費電子、太空探
索、反恐、救災等諸多領域“~9]。各種基于WSN的應
用系統(tǒng)均對安全性提出了很高的要求。但是，WSN
節(jié)點具有計算能力、通信能力、電源能量和存儲空間
等資源嚴重受限的特點，使得設計并部署wSN安
全機制，實現WSN的安全通信，面臨著諸多困難和
挑戰(zhàn)。目前，安全性問題已經成為wSN獲得實際應
用的主要障礙之一。因此，開展WSN安全性問題研
究，具有重大的理論意義和應用價值，國內外許多大
學、研究機構和企業(yè)對此高度重視，紛紛加入到該研
究行列。
文獻[10，11]為本地網絡和傳統(tǒng)網絡定義了一
個安全框架，分析了網絡安全維與網絡安全功能之
間的關系，并對各種安全功能進行了詳細的描述，這

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