文档介绍：物联网信息安全之传感器网络安全
武汉大学计算机学院涂航
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目录
传感器网络安全概述
传感器网络面临的安全攻击
传感器网络节点安全
WSN密钥管理
WSN链路层安全和路由安全
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目录
传感器网络安全概述
传感器网络面临的安全攻击
传感器网络节点安全
WSN密钥管理
WSN链路层安全和路由安全
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1 概述
传感器网络技术特点
传感器网络是由大量具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器节点构成的自组织分布式网络系统。
搭载各类集成化微型传感器的传感器节点协同实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行有限处理,最终通过自组织无线网络以多跳中继方式将所感知的信息结果传到基站节点或者基站,最终借助长距离或临时建立的基站节点链路将整个区域内的数据传到远程中心进行集成处理。
节点对监控区域进行数据采集;
节点与网络内节点进行信息交互;
连接网关节点,并通过网关节点连接到互联网;
数据汇集与融合;
管理系统根据采集到的数据对节点进行管理和控制。
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1 概述
传感器网络技术特点
技术标准不统一
IEEE 、 IEEE 、ZigBee及IEEE 1451等标准层出不穷。
技术不成熟
综合了传感器、嵌入式计算、网络及无线通信、分布式系统等多领域的技术,现有的路由协议、传感器节点行为管理,密钥管理等技术还不成熟,无法保证大规模WSN应用。
成本制约了WSN的应用推广。
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1 概述
资源节点特性
传感器节点一般由传感、数据处理、通信和电源4部分组成。
为降低成本,典型的传感器节点通常只有几兆或十几兆赫兹的处理能力及几十K字节的存储空间。
例如,MICA2只有4KB的RAM和128KB的flash。
节点体积微小,电量有限,而且通常无法重新充电。
例如,Imote使用三节AAA电池供电
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1 概述
网络特性
自组织网络和动态路由。
为减轻整个传感器网络的负担,降低通信冲突量和延迟,减少通信冗余,通常对传感器网络进行区域划分,以簇进行管理,每个簇通过基站负责簇内数据的过滤转发以及与其它簇的通信。基站本身也是网络中的节点,也具有自组织和动态路由特性。
不可靠的通信。
无线通信的不可靠特性会导致数据丢失及易受到干扰。
冲突和延迟。
可能同时有几十个或者上百个传感器发送数据包,可能导致数据通信冲突和延迟。
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1 概述
物理特性
无人值守环境。
传感器常部署在无人值守环境,可能受到人为破坏或自然环境的破坏。
远程监控。
通过远程监控的方式难以及时有效地发现传感器的物理损坏,也不能够及时给传感器更换电池。
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传感器网络的安全威胁
传感器网络的安全威胁主要有四种类型:
干扰、
截取、
篡改、
假冒。
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传感器网络的安全防护手段
传感器网络的安全防护手段:
信息加密
数据校验(消息认证)
身份认证(实体认证)
扩频与跳频
安全路由
入侵检测
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