“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下無線傳感網(wǎng)安全問題研究

◆芮 立

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下無線傳感網(wǎng)安全問題研究

◆芮 立

（南京審計大學金審學院 江蘇 210023）

隨著經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，極大的促進了社會的進步，加快了現(xiàn)代化社會的發(fā)展步伐，促進了互聯(lián)網(wǎng)等新型技術的發(fā)展。無線傳感技術是科學技術和互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的產(chǎn)物，對當前“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下社會發(fā)展具有較大影響，改變了人們的審查和生活方式，為了提高無線傳感技術的應用性，保證無線傳感技術的安全性，本文主要就無線傳感網(wǎng)（WSN）安全展開分析和研究。

無線傳感網(wǎng)；（WSN）安全；分析和研究

0 前言

無線傳感網(wǎng)在在當下社會中應用較為廣泛，其具有時代性的特征，是社會發(fā)展的產(chǎn)物，對社會的發(fā)展具有推動作用，無線傳感網(wǎng)包括多樣化的傳感類型，其在實際應用過程中，可以對地震進行檢測，對溫度和噪聲進行檢測，對土壤的元素含量和光的強度等等進行檢測。具有較好的實際應用性。在當下我國的軍事領域和航空航天領域。醫(yī)療和教育等等領域發(fā)揮重要作用。由此可見，無線無線傳感技術和的重要性，為了保證無線傳感技術的安全性，要增加對無線傳感網(wǎng)（WSN）安全的關注度，來實現(xiàn)無線傳感技術的發(fā)展最大目標。

1 無線傳感網(wǎng)的安全性隱患闡述

1.1 無線傳感網(wǎng)的截取和阻塞攻擊

對于無線傳感網(wǎng)來說，其在實際應用過程中，在WSN系統(tǒng)中，其不同節(jié)點之間的信息的傳送較為敏感，存在較大的安全性隱患。曲線傳感網(wǎng)的WSN在實際應用過程中，其進行通信的傳播和信息的傳送是，會被無意的汞汞攻擊，導致通訊的信息被惡意的截取，為整個無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)帶來較大的安全隱患，降低了無線傳感網(wǎng)WSN的保密性。無線傳感網(wǎng)WSN的保密性，是指其在實際運作過程中，不同環(huán)節(jié)信息和數(shù)據(jù)無法被攜帶和傳送，無法把不同節(jié)點的信息和數(shù)據(jù)內(nèi)容進行傳播，導致無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)中的信息保密性較差。其次，無線傳感網(wǎng)WSN在實際應用過程中，也極為容易被阻塞和攻擊，導致無線傳感網(wǎng)的不同節(jié)點受到干擾，致使整個無線傳感網(wǎng)絡處于癱瘓狀態(tài)。

1.2 無線傳感網(wǎng)WSN的蟲洞和數(shù)據(jù)的注入攻擊

在無線傳感網(wǎng)WSN在實際運用過程中，攻擊的主體會在無線傳感網(wǎng)絡體系中，設置一個具有惡意性的節(jié)點。在無線傳感網(wǎng)在實際運作過程中，把這一惡意節(jié)點進行運作，來抑制信息和數(shù)據(jù)的傳播，導致具有真實性的數(shù)據(jù)和信息無法及時傳播。如圖1所示，是無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)構建圖。

圖1 無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)構建圖

其次，數(shù)據(jù)的注入攻擊也會對無線傳感網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)帶來惡意代碼，導致無線傳感網(wǎng)的節(jié)點資源被惡意損耗，致使整個無線網(wǎng)絡體系被惡意代碼侵襲，對整個無線網(wǎng)絡的WSN安全性帶來較大影響。其次，對于蟲洞的侵襲來說，其在無線傳感網(wǎng)絡體系中，攻擊的主體在無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)中，把傳送的信息和數(shù)據(jù)接收時間進行延遲，并在系統(tǒng)中再次構建一個系統(tǒng)，來存放信息和主句，導致一些惡意的節(jié)點與無線傳感傳播的信息接觸，對無線傳感網(wǎng)絡體系的安全性帶來較大影響。

2 無線傳感網(wǎng)絡體系的安全性運作

2.1 增加無線傳感網(wǎng)絡WSN的保密性和完整性

在無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)中，其在實際應用時，需要接觸一些保密性和敏感性較強的信息，這些不同的信息較為容易被國際主體進行截取，進而為整個無線傳感網(wǎng)帶來安全隱患。為了避免這一弊端的產(chǎn)生，要增加對無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)安全性的關注度，在無線傳感網(wǎng)絡體系中，建立信息和數(shù)據(jù)的密匙，保證不同節(jié)點之間的聯(lián)系性和安全性，可以利用密匙的建立對不同節(jié)點的信息和數(shù)據(jù)進行保護，增加無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性。其次，也要增加無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的完整性。WSN系統(tǒng)在實際應用過程中，會受到外部環(huán)境的影響，進而為攻擊者帶來數(shù)據(jù)和信息的侵襲契機，對數(shù)據(jù)和信息的安全性帶來隱患。其在實際應用過程中，攻擊者在數(shù)據(jù)和信息的傳送過程中，把數(shù)據(jù)和信息進行惡意的刪除和修改，導致在無線傳感網(wǎng)中傳播的信息和數(shù)據(jù)完整性較差，導致接收到的信息和數(shù)據(jù)與源原始傳送的信息數(shù)據(jù)不符合，為無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性個帶來隱患。面對這一形勢，在實際應用過程中，可以利用數(shù)字形式的簽名策略來進行實際運作，利用MAC這一認證代碼來對數(shù)據(jù)和信息進行完整性的檢測，來保證信息和數(shù)據(jù)的安全性。

2.2 增加無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的真實性和新鮮性

對于無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)來說，其真實性主要是對其身份的真實性的判斷呢認證。在實際的應用過程中，對不同節(jié)點信息的接受和傳送，對不同廣播信息接收和傳送，都要保障其信息和數(shù)據(jù)真實性，保障在實際信息傳送過程中，其身份的合理性和規(guī)范性。對于WSN系統(tǒng)來說，其真實性的保證，可以利用密匙密碼的方式，來對不同信息和數(shù)據(jù)的傳播進行檢測，對不同身份進行判斷和認證，保證WSN系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)的安全性。其次，也要保證WSN系統(tǒng)的新鮮性。WSN系統(tǒng)的新鮮性主要是保證WSN系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)的實時性和有效性。WSN系統(tǒng)在實際過程中，其附件的不同的基站和節(jié)點，對運作大量的信息和數(shù)據(jù)，為了避免數(shù)據(jù)和信息被惡意的侵襲，為了避免信息和數(shù)據(jù)被重放，就要保證不同節(jié)點的數(shù)據(jù)飽和信息的新鮮性。因此，為了保證不同節(jié)點和信息的新鮮性和安全性，其要在實際應用過程中，對通訊信息和數(shù)據(jù)進行及時的更新。但是其在保證WSN系統(tǒng)的新鮮性的同時，因為信息和數(shù)據(jù)的新鮮性具有敏感性和脆弱性，進而在實際應用過程中，要保證信息通信主體建立的共享鑰匙的新鮮性，進而保證無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)的安全性和新鮮性。

2.3 無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實際應用性

無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實際應用性是其安全性的保證基礎，其在信息和數(shù)據(jù)的傳送過程中，容易受到外部環(huán)境和信號的干擾，其在實際應過程中，主要是受到黑洞和蟲洞的影響，對無線傳感網(wǎng)的安全性帶來較大影響，嚴重者將帶來整個系統(tǒng)的癱瘓。面對這一形勢，首先要保證無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實際應性，保證其節(jié)能方案設計的合理性和科學性，可以降低無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)被惡意侵襲的幾率，在保證無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實際應用性基礎上，保證無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性。

3 結束語

對于無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)的安全性來說，其在實際應過程中容易受到不同安全隱患影響。包括其在實際應過程中，會受到信息和數(shù)據(jù)截取和阻塞攻擊，會受到蟲洞和數(shù)據(jù)的注入攻擊，為無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)的安全性帶來影響。面對這一形勢，要增加對無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)的安全性關注度，增加無線傳感網(wǎng)絡WSN的保密性和完整性，增加無線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的真實性和新鮮性，由于無線傳感網(wǎng)絡WSN在實際通訊過程中，信息和數(shù)據(jù)的新鮮性具有敏感性和脆弱性，進而在實際應用過程中，要保證信息通信主體建立的共享鑰匙的新鮮性，來為無線傳感網(wǎng)絡WSN系統(tǒng)的安全性做保障。

[1]孫紀敏，沈玉龍，裴慶祺，馬建峰.傳感器網(wǎng)絡異常時間同步數(shù)據(jù)過濾算法[J].西安電子科技大學學報，2013.

[2]曾迎之，蘇金樹，夏艷，黃清元，趙寶康.無線傳感網(wǎng)安全數(shù)據(jù)聚合研究[J].計算機工程與設計，2011.

[3]周賢偉，覃伯平.基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡安全路由算法[J].電子學報，2012.

[4]蘇忠，林闖，封富君，任豐原.無線傳感器網(wǎng)絡密鑰管理的方案和協(xié)議[J].軟件學報，2015.

[5]趙澤，崔莉.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)[J].信息與控制，2013.

[6]于海濱，曾鵬，王中鋒等.分布式無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議研究[J].通信學報，2014.

仿真參數(shù) 取值N 100數(shù)據(jù)包長度l 500基站坐標 （50，50）

fsε 10pj amp ε 0.0013pj0E（節(jié)點初始能量） 0.5j DA E 5*103pj elec E 50*103pj

4.2 仿真結果

經(jīng)過改進的算法各個節(jié)點的負載更加的均衡，由圖1可以看出改進的算法延長了第一個節(jié)點的死亡時間，延長了網(wǎng)絡的生存時間。

圖1 剩余存活節(jié)點仿真圖

5 結束語

本文針對經(jīng)典的無線傳感網(wǎng)絡節(jié)能算法LEACH存在的不足針對簇頭的選擇和簇的形成進行改進,避免了極大簇和極小簇的形成,使各個節(jié)點的負載更加的均衡,從而延長了網(wǎng)絡的生存時間。

參考文獻:

[1]孫利民，李建中等.無線傳感器網(wǎng)絡，2012.

[2]孫利民，方貴明.能量效率導向的無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議的研究.中國計算機學會通訊，2012.

[3] Pottie G J，Kaiser W J.Wireless Integrated Network Sensors.Communications of the ACM，2000.

[4]FAN Yiming，YU Jianjun.The communication protoco l for wireless sensor network about LEACH[C]//2007 Internat ional Conference on Computational Intelligence and Security Workshops，2007.

[5]安德智.無線傳感器網(wǎng)絡LEACH協(xié)議的研究與改進[J].自動化與儀器儀表，2010.

[6]蔣暢江，石為人，唐賢倫等.能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡非均勻分簇路由協(xié)議[J].軟件學報，2012.