浅析无线传感器网络安全防范措施

杨东

【摘要】 文章通过阐述无线传感器网络安全需求，分析无线传感器网络的安全威胁，对无线传感器网络安全防范措施展开探讨，旨在为如何促进无线传感器网络有序运行研究适用提供一些思路。

【关键词】 无线传感器网 网络安全 防范

无线传感器网络将在下一代网络中发挥关键性的作用。由于传感器网络本身在计算能力、存储能力、通信能力、电源能量、物理安全和无线通信等方面存在固有的局限和脆弱性，因此，其安全问题是一个大的挑战。

一、无线传感器网络安全需求

无线传感器网络是一种分布式的传感网络，其尾端是能够对外部世界进行感触的传感器。无线传感器网络中的传感器是通过无线的方式进行通信的，因此网络设置十分多变，位置也可以随时调整。无线传感器网络是有各种状态的传感器与无线网络构成的，其通过感知、采集、处理、传输的方式将所需信息传递着网络所有者[1]。

无线传感器在运行过程中存在以下安全需求：第一，机密性。无线通信方式十分容易被非法入侵者接货，机密性可以使得非法入侵者在截获信号后无法得知其所包含内容；第二，完整性。无线传感器的通信环境十分容易导致节点实施数据损坏，完整性要求网络节点接收的数据没有被篡改、删减；第三，真实性。无线传感器所需要的真实性要求在接收到来自另一节点消息时需要对其来源真实性进行审核。

二、无线传感器网络的安全威胁

1、篡改路由信息。网络不法分子朝无线传感器网络内注入一大批欺骗路由报文，或对路由报文进行截获篡改，使自身扮演发送路由请求基站的角色，导致覆盖全网的报文传输被引入至相关局域中，造成每一传感器相互能效不畅，提升网络延迟[2]。

2、选择转发。无线传感器网络为多跳传输，各传输器不仅是路由中继点还是终节点，这使得传感器在接收报文时要无条件转发。网络不法分子可基于该特征，经由对传感器进行俘获后将所需转发的报文丢弃，倘若报文贝全面丢弃，则邻居可经由多径路由获取到这一传感器所丢弃的报文，进一步识破这一节点为攻击点。为了防止引发该种情况，供电点选取选择转发手段，仅对某些报文进行丢弃，以对邻居传感器进行迷惑，一旦选择转发的攻击点处在报文转发的最理想路径上时，不法分子便达到了其入侵目的[3]。

3、蠕虫洞攻击。随着传感器网络规模的逐步增大，均要开展分簇算法选出簇头对就网络进行分区控制。蠕虫洞能够使各个分区内的节点距离逐步靠拢，使相互转变成邻近节点，进而使无线传感器网络正常分区遭受破坏。

三、无线传感器网络安全防范措施

1、抵御路由信息篡改。选取某一公共密钥对链路层开展一般加密处理，能够避免大部分未授权人员对传感器网络路由选择协议的入侵。节点排斥认可不法分子的单个身份，女巫攻击不存在关联性，再加上不法分子不允许加入拓扑，大部分选择性转发、污水池攻击均难以有效进行。加密技术可以使得部分选择性转发攻击利用蠕虫洞难度更大。在被损害节点处，链路层安全机制无法使用安全密钥来进行安全保护，而是需要提供难度更大，更加复杂的防御机制，从而抵御如重读与内部人员的非法攻击。

2、抵御选择性转发攻击。如某一协议可以抵御污水池、蠕虫洞与女巫攻击，但是其被损害的节点在策略上与某一基站类型，其将会有巨大的可能性来发动选择转发攻击。多路径路由选择（multiple routing）可以被用于抵御这一类型攻击。然而完全独立的路径建立难度较大。利用多路径路由选择允许节点动态选择分组的另一个跳点可以显著降低入侵者非法入侵数据流的概率，进而提供最大程度的保护。

3、抵御蠕虫洞攻击。蠕虫洞攻击抵御难度较高，其隐蔽性较强。这是由于蠕虫洞使用的是私有的、在频带外的信道，无法在传感器网络中刚发现。要抵御蠕虫洞供给的最佳方式就是避免路由选择竞争条件，对路由选择协议进行仔细而具体的设计，使得蠕虫洞攻击失去意义。

四、结束语

总而言之，伴随无线传感器网络的广泛推广，应用期间面临的安全问题逐步转变。再加上，伴随节点能力的提升及无线传感器网络整体性能的提高，在无线传感器网络安全防范所面临的限制也在不断变小。鉴于此，相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识无线传感器网络安全需求，全面分析无线传感器网络的安全威胁，“抵御路由信息篡改”、“抵御选择性转发攻击”、“抵御蠕虫洞攻击”等，积极促进无线传感器网络有序运行。

参 考 文 献

[1]曾志峰，邱慧敏，朱龙海. 无线传感器网络中的安全威胁分析及对策[J].计算机应用研究，2007，24（1）：140-143.

[2]杨建强，方磊.无线传感器网络的安全威胁及防范措施[J].襄樊学院学报，2011，32（8）：41-44.

[3]徐俭，翁德华，徐有聪.浅谈无线传感器网络安全技术[J].有线电视技术，2015，（1）：38-40.