基于無線傳感器網絡安全技術及應用實踐的研究

侯曉云

摘 要：當前我國科技水平迅猛提升，無線傳感器網絡技術也得到了廣泛的推廣與應用，使得人們的生活與工作變得更好、更便利。但在實際應用時，還存在較多安全性問題，影響著無線傳感器的實際應用，嚴重的情況下還會導致重大的經濟損失。因此，還需要對于無線傳感器的網絡安全技術與應用實踐進行充分的重視與研究，從而提升無線傳感器技術應用的安全性。

關鍵詞：無線傳感器 網絡安全技術 應用實踐

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（a）-0079-02

1 無線傳感器網絡安全技術的應用問題

1.1 缺乏完善的安全機制

無線傳感器網絡是把監測范圍中數量相對較大，價格較為低廉的微型傳感裝置根據特定的節點進行安排與部署，之后利用無線網絡通信的方法形成有著自發性特點的網絡組織。但在此過程中，因為無線傳感器網絡缺乏較為完善的安全機制，同時也被能量節點、無線網絡通信和自發性組織等方面的影響，導致無線網絡傳感器在進行應用時，具有較大的局限性。并且，也沒有相對完善的安全技術實現有效保護。而在進行設計的過程中，無線傳感器網絡中的物理保護是不能發揮重要作用的。此外，因為無線傳感器網絡本身的安全因素極易擴散，若不能及時處理，就會嚴重影響無線傳感網絡的實際應用。

1.2 能量具有較強的局限性

在無線傳感器網絡把微型傳感裝置根據特定的節點安排與部署后，其在進行展開、更換與替代都會有著極大的困難成都。但若無線傳感器網絡當前并未有電流通過，是無法科學合理地進行充電的。但實際上無線傳感器網絡所連接的各種設備能耗都比較高，所以在對無線傳感器網絡進行應用的過程中，導致其所具有的作用無法長久的進行發揮。其除了對于無線網絡通信技術未來的發展造成影響以外，還可能導致無線傳感器網絡產生較為嚴重的安全問題。所以，在進行實際應用時，就必須要充分改進設施的高耗能情況。

1.3 組織有著較強的隨意性

無線傳感器網絡主要是通過各種微型傳感裝置構成了結構體系，本身的保障體制就不具備系統性與規范性，所以較多的都是一些自發性的組織構成。無線傳感器網絡因為缺乏較強的穩定性與安全保障制度，所以其節點在進行安排與部署時也存在較大的隨機性。此外，對于無線傳感器而言，其結構體系中多種組成部分與節點的準確位置都無法得到確定，所以無線傳感器網絡安全技術具有的重要作用無法得到充分發揮。

1.4 通信不具備可靠性

無線傳感器網絡在實際應用時，無線網絡通信所使用的信息傳輸通道不具備較強的穩定性，這是因為較多的路由通信通道存在比顯著的延遲性，所以就不能確保無線網絡通信傳輸具有極強的可靠性與安全性。在對于較為重要的一些數據信息進行傳遞的過程中，極易被攔截，也就是在傳輸時會出現泄漏的情況。這樣不具備可靠性與安全性的無線網絡通信，是不能保證數據信息更加安全穩定地得到傳輸。

2 無線傳感器安全網絡技術的分析

2.1 干擾控制

無線網絡是一種非常開放的環境，各種無線設備都能夠得到共享，若傳感器節點間對同一個頻段與頻點接近的信號進行了發射，就會導致通信干擾事件的出現。通過干擾控制實際上就能夠防止別的物理信號對其造成攻擊。因為被攻擊的節點往往會持續對于無用的信號進行發射，所以位于通信半徑中的傳感器節點無法正常地進行工作。若物理信號攻擊到達一定強度，還可能導致無線傳感器網絡整體出現癱瘓。而干擾控制所針對的則是攻擊信號無法得到長期持續展開全頻攻擊的現象，變成調頻傳輸與擴頻傳輸的方法，從而確保信號干擾情況得到緩解。

2.2 安全路由技術

由于無線傳感器網絡有著極大的規模，因此其節點也非常多，節點設置有著對等性的特點，所有的傳感器節點都為路由節點，并且是位于終端的節點。無線傳感器網絡之中的節點通信往往會通過較多層，在對數據進行傳輸的過程中非常容易被別的物理信號所攻擊。由于網絡環境過于開放，導致攻擊者可以對于網絡節點進行捕獲，在通過代碼分析以后，就能掌握各種通信協議。攻擊者還會對于通信協議進行仿造，并且對各種不利的網絡節點進行安插，惡意的篡改路由協議，對于通信信息進行選擇性傳輸。所以，針對于此原理，要對于高效的安全路由協議進行制定，通過多跳的方法保證數據傳遞安全性。

2.3 密鑰管理技術

對于無線網絡通信技術而言，密鑰管理這種安全技術就是比較常用的，其一般是利用稱密鑰機制確保數據能夠安全的得到傳輸。僅以管理模式來說，密鑰管理技術主要有兩種類型：預共享以及非預共享，但從分配層面而言，則能夠劃分為概率性與確定性兩種。這樣的加密系統之中，還需要關注的是要保證密鑰從生成至失效完成的周期之中，絕對不能出現密鑰泄漏的情況。

2.4 密碼技術

當前無線傳感網絡中還存在信息披露的情況，這就能夠利用比較先進有效的密碼技術，從而確保數據傳輸具有較強的安全性。密碼技術是在對密碼進行設置的過程中，增加數據的復雜程度以及代碼的長度，這樣能夠在很大程度上使得信息泄露的風險得到有效降低。因為數字密碼主要的構成內容是數據與字母構成的，破解方法也比較便利，因此其算法也得到了非常廣泛的應用。而到底要怎樣對于密碼技術進行選擇與應用，決定因素是通信設備擁有的性能，整體來看算法的安全保護程度較高。

2.5 數據融合技術

數據融合通過有效地進行分析處理能夠得到較多的觀測信息，從而幫助進行規劃、決策以及診斷等多個方面。數據融合技術可以有效地定于診斷多個傳感器的故障，從而對于缺乏能量的通信設備進行尋找，實現通信設備能量的節約，確保數據傳輸具有較高的效率。而對于無線網絡通信體系而言，節點間與節點和基站之間的通信極易被不良信號所干擾，導致信息失真情況的出現，但若俘獲的節點還處于網絡中，數據融合過程中就無法對于信號進行準確判別，自然就會影響融合效果了。因此在對數據融合技術進行使用的過程中，還要對于更加安全的協議進行制定。

2.6 信任模型技術

信任模型作為當前有關領域前沿的研究課題，其是利用信任關系構建框架，完成的信任模型能夠有效解決無線傳感器網絡技術應用的安全性問題，特別是對于別的安全技術無法解決的問題十分有效。例如，網絡中合法的節點無法對于相近節點的合法性與惡意性進行準確區分。但信任模型則能夠充分評估相鄰節點是否是可信的，也能夠對路由節點現在的工作情況進行檢驗。此外，信任模型在很大程度上可以積極應對惡意節點帶來的攻擊，幫助其對于高效的通信安全機制進行構建。但以當前實際的情況來說，在實際應用過程中還存在較多的困難。

3 結語

總而言之，無線傳感器網絡當前在社會各個重要領域都得到了廣泛應用，但在應用過程中仍舊遭遇了較多的安全問題。所以，就需要相關人員在今后的應用過程中，對于無線傳感器的網絡安全技術進行足夠的重視與研究。還要能夠與實際的應用環境進行充分的結合，通過對于各種安全技術的應用，充分提升無線傳感器網絡應用的安全水平。

參考文獻

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