無線傳感器網絡安全技術及運用實踐微探

旭日

內蒙古商貿職業(yè)學院

無線傳感器網絡安全技術及運用實踐微探

旭日

內蒙古商貿職業(yè)學院

無線傳感器是現(xiàn)代人們日常生活中常用的設備，為人們的生產和生活提供基礎。但是，無線傳感器在實際的應用中，會出現(xiàn)一些網絡安全問題，導致信息丟失和損壞，制約無線傳感器的有效應用。這對這類情況，需要合理的展開無線傳感器網絡安全技術的運用。以下本文就無線傳感器的網絡安全技術展開探討，對其具體應用中存在的問題進行闡述，并選擇適宜的無線傳感器網絡安全技術，旨在為相關技術人員提供參考，推動無線傳感器的妥善應用，減少無線傳感器的網絡安全問題帶來的不利影響，為改善人們的生活品質添磚加瓦。

無線傳感器網絡 安全技術 運用實踐

無線傳感器是一種符合無線纖細傳輸特點的設備，具有成本低廉、結構簡單和體積小、無需展開總線安裝結構，可以有效的應用到的數(shù)據信息的采集，具有較高的應用價值。針對無線傳感器的有效應用，需要重視對無線傳感器網絡安全技術的分析，合理的對網絡安全技術進行運用，盡可能的減少網絡安全問題的發(fā)生，避免數(shù)據的丟失和錯誤，進而保障的無線傳感器的功能?，F(xiàn)階段，無線傳感器的網絡安全技術種類較多，主要有安全路由技術、密鑰管理技術和密碼技術等，對于無線傳感器網絡安全具有積極的推動作用。

1 無線傳感器網絡分析

1.1 涵義

無線傳感器網絡與協(xié)作感知之間具有模切的聯(lián)系，能在網絡覆蓋的區(qū)域內，完成對相關信息的采集和處理，并將這一結果發(fā)送到需求信息的區(qū)域。目前，無線傳感器網絡是現(xiàn)代常用的通訊類型，可以有效的完成信息的傳遞和交流。

1.2 無線傳感器網絡結構

如下圖1所示為無線傳感器網絡的具體節(jié)點結構圖。由圖可見，每一個傳感器節(jié)點，均能夠成為一個獨立的小系統(tǒng)。除去節(jié)點之外，還由數(shù)據的匯聚和數(shù)據處理部分構成，保障數(shù)據的傳輸質量。

圖1 無線傳感器網絡的具體節(jié)點結構圖

1.3 無線傳感器網絡的特點

無線傳感器網絡的特點，是使其有效應用的基本條件。其具體的特點有：

（1）規(guī)模大，通過合理的布置傳感器節(jié)點，可以有效的完成對區(qū)域范圍內的數(shù)據信息的采集和監(jiān)控工作。

（2）自行管理，無線傳感器網絡擁有良好的網絡的配置功能，能夠完成自行管理，保障信息的有效性。

（3）以數(shù)據文中心，無線傳感器網絡是建立在數(shù)據信息的基礎上，根據數(shù)據信息的基本情況，發(fā)現(xiàn)觀察者主要是對無線傳感器最終數(shù)據結果具有需求。

（4）成本低廉，無線傳感器網絡的構建成本較低，主要是由于無線傳感器的成本較低，符合具體的應用需求。

2 無線傳感器網絡的安全問題分析

無線傳感器在實際的應用中，網絡安全問題對無線傳感器的應具有十分不利的影響，故此，需要合理的對無線傳感器網絡的安全問題進行分析和解讀，為無線傳感器網絡安全技術的合理應用提供基礎。

2.1 安全機制不夠健全

安全機制是保障無線傳感器網絡合理應用的關鍵，由于無線傳感器網絡是由多個節(jié)點構成，如果節(jié)點的能量、通信方面等沒有合理的展開安全機制的構建，物理安全保護效果不夠理想，也就可能會導致安全隱患的影響擴大，再加上安全機制的不夠健全，引起整個系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題，影響系統(tǒng)的有效應用，致使信息的丟失和殘缺的情況發(fā)生。

2.2 能量限制

無線傳感器網絡構建過程中，需要合理的將各類微型傳感器按照節(jié)點設計進行布置，布置完成后就不能輕易的對網絡內部的傳感器進行變動。而傳感器在不通電的情況下，各個微型傳感器就不能完成充電，而無線傳感器網絡應用中=傳奇的沒有足夠的能量，也就導致傳感器不能得到持續(xù)應用。另外，由于傳感器網絡中的部分設備具有高能耗的問題，也就會導致無線傳感器網絡出現(xiàn)能量限制問題，制約網絡的安全性。

2.3 通信問題

無線傳感器網絡需要具備穩(wěn)定可靠的通信通道，但是在實際的應用中，路由的問題十分明顯，主要是由于路由存在一定的延遲，而這部分延遲會導致路由出現(xiàn)安全問題。另外，數(shù)據傳輸?shù)倪^程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據出現(xiàn)被攔截的情況，也就會導致數(shù)據泄漏的情況。這類不安定的通信方式，對通信的質量具有明顯的影響，制約無線傳感器網絡安全。

節(jié)點是傳感器網絡的中的重要部分，節(jié)點的管理內容對的無線傳感器網絡的安全具有直接的影響。但是，在實際的管理中，存在節(jié)點組織隨機性強的問題，也就會導致，部分接電位置得不到確定，這一內容也就可能會導致相關保護工作不能得到有效的實施，嚴重影響無線傳感器網絡的安全。

2.5 節(jié)點量大和節(jié)點故障

為了保障無線傳感器網絡具有較大的覆蓋面積，就需要具有大量的節(jié)點，其中有部分節(jié)點處于的位置較為敏感，甚至可能布置在極端環(huán)境中，導致傳感器容器容易受到外界因素的影響，這增加了節(jié)點受到惡意攻擊的風險。此外，無線傳感器網絡，在實際的應用中，單個節(jié)點容易受到損壞，一旦單個節(jié)點受到損壞，就會導致整個無線傳感器網絡受到不利影響，導致安全隱患的發(fā)生。

3 無線傳感器網絡安全技術分析

無線傳感器網絡安全技術對是保障網絡安全的關鍵，而且這些技術能夠對網絡安全問題進行處理，避免數(shù)據丟失和損壞。

3.1 路由器安全技術

路由器安全技術是保障路由器安全的重要部分。無線傳感器網絡構建時，路由器主要是達到節(jié)能能量的目的，保障無線傳感器系統(tǒng)的最大化形式的體現(xiàn)。然而這種情況，也就會導致數(shù)據傳輸出現(xiàn)隱患，也就導致網絡不能按照最初的方式進行展開。

針對路由器安全技術，可以合理的對TESLA協(xié)議和SNEP協(xié)議進行應用，進而構成符合的無線傳感器網絡的SPINS協(xié)議，進而有效的避免信息出現(xiàn)的泄露的情況，進而增加系統(tǒng)的防御能力，保障網絡的安全與穩(wěn)定。

3.2 密鑰管理安全技術

水力噴射泵是通過地面增壓泵將動力液加壓，高壓動力液沿井下油管輸送至井下噴嘴，通過噴嘴將壓能轉換成動能并在噴嘴后形成低壓區(qū)。期間動力液與油層產出液在喉管中混合，經擴散管將動能轉換成壓能，利用壓能將混合液舉升到地面［1］。

管理密鑰是提升無線傳感器網絡安全的重要網絡安全技術。通過自動生成密鑰的方式，完成對系統(tǒng)的加密。但是，在實際的無線傳感器網絡中，而這一周期中，可能會出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，也就會導致信息泄露的情況發(fā)生?，F(xiàn)階段，針對無線傳感器網絡的密鑰管理安全技術主要有：

（1）對稱密鑰管理，這類加密方式主要是建立在共同保護的基礎上，并通過設定防止密鑰丟失的程序，并根據公開密鑰加密技術，提升密鑰管理的有效性。

（2）節(jié)點密鑰共享技術，在實際傳感器網絡中，通過節(jié)點間的網絡共享的方式，可以使得節(jié)點對基站的依賴性小，且復雜程度低，并保障兩個節(jié)點受到威脅，也不會導致其他不會產生密鑰泄漏的情況。

（3）加密算法的有效應用，通常情況下加密算法和氛圍加密算法、非對稱加密算法。

（4）概率性的分配模式，這類分配模式，根據一課可以計算的概率，完成對密鑰的分配，屬于中非常確定的方式。

3.3 密碼技術

密碼技術主是完成對使無線傳感器網絡中一些不安定的特性進行控制，采用密碼的方式，減少系統(tǒng)的安全問題。密碼可以采用自定的形式和隨機生成的形式，其中密碼安全技術主要取決于密碼的復雜程度，密碼復雜程度越高，密碼丟失的可能性越低。鑒于密碼技術的功能性，密碼技術可以廣泛的應用到無線傳感器網絡安全問題的處理中。

針對不同通信設備的基本情況，合理的展開的密碼技術，如：節(jié)點設備的通信可靠性不能得到有效的應用，密碼技術體現(xiàn)出較好的優(yōu)勢，而且由于密碼技術的成本較低，且保密的效果較為理想，故此，可以廣泛的應用到無線傳感器網絡中。

3.4 安全數(shù)據的融合

安全數(shù)據的融合同樣是無線傳感器網絡安全技術中的重要組成部分，這一技術主要應用于的數(shù)據傳輸?shù)倪^程中。由于無線傳感器網絡主要是用到大量的數(shù)據。如果不能有效的對數(shù)據進行控制，也就可能會導致數(shù)據的流失和損壞的現(xiàn)象明顯。故此，可以采用安全數(shù)據的融合技術，嚴格的控制數(shù)據的安全融合，進而使得數(shù)據在傳輸過程中，不會出現(xiàn)丟失和流失的現(xiàn)象，增加數(shù)據信息的安全性和真實性。

3.5 無線傳感器網絡各層的安全技術的運用

針對無線傳感器網絡的物理層、網絡層和應用層、傳輸層等部分合理的展開安全保護，物理層可以通過主動篡改保護和被動篡改保護兩中，有效的避免物理層的攻擊，網絡層需要通過合理的對路由安全協(xié)議進行設計，網絡層的安全。應用層，需要通過惡意節(jié)點檢測和孤立、密碼技術等。針對傳輸層，可以采用認證和客戶端謎題、安全數(shù)據的融合等方式。

通過對無線傳感器網絡各個層的安全技術進行應用，保障無線傳感器的穩(wěn)定運行，有效的規(guī)避網絡安全問題。

4 結語

無線傳感器網絡是現(xiàn)代人們生活中的重要問題，是便利人們生活的重要途徑。無線傳感器網絡在實際的應用中，可能會出現(xiàn)一些安全問題，導致安全隱患的發(fā)生。為此，需要合理的對無線傳感器網絡安全技術進行分析，再合理的應用，保障無線傳感器網絡的安全性。

（1）無線傳感器網絡在實際的應用中，具體的問題主要體現(xiàn)在安全機制不夠健全、能量限制、通信問題、節(jié)點管理問題、節(jié)點量大和節(jié)點故障。

（2）針對無線傳感器網絡安全問題，需要合理安全路由技術、安全認證技術、安全數(shù)據融合技術。另外，針對無線傳感器網絡的入侵，需要合理的對入侵檢測技術進行應用，有效的發(fā)現(xiàn)網絡中的安全問題。

（3）無線傳感器網絡中的節(jié)點問題，需要重視對節(jié)點的管理工作，盡可能的控制節(jié)點的能量限制和物理損壞情況。

[1]劉昌勇,米高揚,胡南生. 無線傳感器網絡若干關鍵技術[J]. 通訊世界,2016,08:23

[2]朱鋒. 無線傳感器網絡安全技術及應用實踐探微[J]. 無線互聯(lián)科技,2016,14:30-31

[3]袁玉珠. 無線傳感器網絡安全協(xié)議及運用實踐[J]. 電子技術與軟件工程,2016,16:215

[4]榮柱,李威,劉福強.關于無線傳感器網絡安全技術的分析[J].信息安全與技術,2014,07:48-49+65

旭日，女，蒙古族，內蒙古赤峰人，內蒙古商貿職業(yè)學院信息技術系副主任，副教授，工學碩士。研究方向：計算機網絡，信息安全，人工智能 。