“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下無(wú)線傳感網(wǎng)安全問題研究

◆芮 立

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下無(wú)線傳感網(wǎng)安全問題研究

◆芮 立

（南京審計(jì)大學(xué)金審學(xué)院 江蘇 210023）

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大的促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，加快了現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展步伐，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)的發(fā)展。無(wú)線傳感技術(shù)是科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，對(duì)當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下社會(huì)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(wú)線傳感技術(shù)的應(yīng)用性，保證無(wú)線傳感技術(shù)的安全性，本文主要就無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）安全展開分析和研究。

無(wú)線傳感網(wǎng)；（WSN）安全；分析和研究

0 前言

無(wú)線傳感網(wǎng)在在當(dāng)下社會(huì)中應(yīng)用較為廣泛，其具有時(shí)代性的特征，是社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有推動(dòng)作用，無(wú)線傳感網(wǎng)包括多樣化的傳感類型，其在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以對(duì)地震進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)溫度和噪聲進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)土壤的元素含量和光的強(qiáng)度等等進(jìn)行檢測(cè)。具有較好的實(shí)際應(yīng)用性。在當(dāng)下我國(guó)的軍事領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域。醫(yī)療和教育等等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。由此可見，無(wú)線無(wú)線傳感技術(shù)和的重要性，為了保證無(wú)線傳感技術(shù)的安全性，要增加對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）安全的關(guān)注度，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感技術(shù)的發(fā)展最大目標(biāo)。

1 無(wú)線傳感網(wǎng)的安全性隱患闡述

1.1 無(wú)線傳感網(wǎng)的截取和阻塞攻擊

對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其在實(shí)際應(yīng)用過程中，在WSN系統(tǒng)中，其不同節(jié)點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用過程中，其進(jìn)行通信的傳播和信息的傳送是，會(huì)被無(wú)意的汞汞攻擊，導(dǎo)致通訊的信息被惡意的截取，為整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)帶來(lái)較大的安全隱患，降低了無(wú)線傳感網(wǎng)WSN的保密性。無(wú)線傳感網(wǎng)WSN的保密性，是指其在實(shí)際運(yùn)作過程中，不同環(huán)節(jié)信息和數(shù)據(jù)無(wú)法被攜帶和傳送，無(wú)法把不同節(jié)點(diǎn)的信息和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行傳播，導(dǎo)致無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)中的信息保密性較差。其次，無(wú)線傳感網(wǎng)WSN在實(shí)際應(yīng)用過程中，也極為容易被阻塞和攻擊，導(dǎo)致無(wú)線傳感網(wǎng)的不同節(jié)點(diǎn)受到干擾，致使整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)處于癱瘓狀態(tài)。

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

在無(wú)線傳感網(wǎng)WSN在實(shí)際運(yùn)用過程中，攻擊的主體會(huì)在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系中，設(shè)置一個(gè)具有惡意性的節(jié)點(diǎn)。在無(wú)線傳感網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)作過程中，把這一惡意節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)作，來(lái)抑制信息和數(shù)據(jù)的傳播，導(dǎo)致具有真實(shí)性的數(shù)據(jù)和信息無(wú)法及時(shí)傳播。如圖1所示，是無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)構(gòu)建圖。

圖1 無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)構(gòu)建圖

其次，數(shù)據(jù)的注入攻擊也會(huì)對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)帶來(lái)惡意代碼，導(dǎo)致無(wú)線傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)資源被惡意損耗，致使整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系被惡意代碼侵襲，對(duì)整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的WSN安全性帶來(lái)較大影響。其次，對(duì)于蟲洞的侵襲來(lái)說(shuō)，其在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系中，攻擊的主體在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，把傳送的信息和數(shù)據(jù)接收時(shí)間進(jìn)行延遲，并在系統(tǒng)中再次構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)，來(lái)存放信息和主句，導(dǎo)致一些惡意的節(jié)點(diǎn)與無(wú)線傳感傳播的信息接觸，對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系的安全性帶來(lái)較大影響。

2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系的安全性運(yùn)作

2.1 增加無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN的保密性和完整性

在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)中，其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要接觸一些保密性和敏感性較強(qiáng)的信息，這些不同的信息較為容易被國(guó)際主體進(jìn)行截取，進(jìn)而為整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)帶來(lái)安全隱患。為了避免這一弊端的產(chǎn)生，要增加對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)安全性的關(guān)注度，在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系中，建立信息和數(shù)據(jù)的密匙，保證不同節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系性和安全性，可以利用密匙的建立對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，增加無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性。其次，也要增加無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的完整性。WSN系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，會(huì)受到外部環(huán)境的影響，進(jìn)而為攻擊者帶來(lái)數(shù)據(jù)和信息的侵襲契機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)和信息的安全性帶來(lái)隱患。其在實(shí)際應(yīng)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(jìn)行惡意的刪除和修改，導(dǎo)致在無(wú)線傳感網(wǎng)中傳播的信息和數(shù)據(jù)完整性較差，導(dǎo)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(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性個(gè)帶來(lái)隱患。面對(duì)這一形勢(shì)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以利用數(shù)字形式的簽名策略來(lái)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)作，利用MAC這一認(rèn)證代碼來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行完整性的檢測(cè)，來(lái)保證信息和數(shù)據(jù)的安全性。

2.2 增加無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的真實(shí)性和新鮮性

對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其真實(shí)性主要是對(duì)其身份的真實(shí)性的判斷呢認(rèn)證。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)信息的接受和傳送，對(duì)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(shí)性，保障在實(shí)際信息傳送過程中，其身份的合理性和規(guī)范性。對(duì)于WSN系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其真實(shí)性的保證，可以利用密匙密碼的方式，來(lái)對(duì)不同信息和數(shù)據(jù)的傳播進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不同身份進(jìn)行判斷和認(rèn)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(shí)時(shí)性和有效性。WSN系統(tǒng)在實(shí)際過程中，其附件的不同的基站和節(jié)點(diǎn)，對(duì)運(yùn)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(diǎn)的數(shù)據(jù)飽和信息的新鮮性。因此，為了保證不同節(jié)點(diǎn)和信息的新鮮性和安全性，其要在實(shí)際應(yīng)用過程中，對(duì)通訊信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的更新。但是其在保證WSN系統(tǒng)的新鮮性的同時(shí)，因?yàn)樾畔⒑蛿?shù)據(jù)的新鮮性具有敏感性和脆弱性，進(jìn)而在實(shí)際應(yīng)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(jìn)而保證無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)的安全性和新鮮性。

2.3 無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性

無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性是其安全性的保證基礎(chǔ)，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(hào)的干擾，其在實(shí)際應(yīng)過程中，主要是受到黑洞和蟲洞的影響，對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的安全性帶來(lái)較大影響，嚴(yán)重者將帶來(lái)整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。面對(duì)這一形勢(shì)，首先要保證無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)性，保證其節(jié)能方案設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，可以降低無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)被惡意侵襲的幾率，在保證無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性基礎(chǔ)上，保證無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的安全性。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)的安全性來(lái)說(shuō)，其在實(shí)際應(yīng)過程中容易受到不同安全隱患影響。包括其在實(shí)際應(yīng)過程中，會(huì)受到信息和數(shù)據(jù)截取和阻塞攻擊，會(huì)受到蟲洞和數(shù)據(jù)的注入攻擊，為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)的安全性帶來(lái)影響。面對(duì)這一形勢(shì)，要增加對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)的安全性關(guān)注度，增加無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN的保密性和完整性，增加無(wú)線傳感網(wǎng)WSN系統(tǒng)的真實(shí)性和新鮮性，由于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN在實(shí)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(jìn)而在實(shí)際應(yīng)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(lái)為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)WSN系統(tǒng)的安全性做保障。

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

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

4.2 仿真結(jié)果

經(jīng)過改進(jìn)的算法各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載更加的均衡，由圖1可以看出改進(jìn)的算法延長(zhǎng)了第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的死亡時(shí)間，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

圖1 剩余存活節(jié)點(diǎn)仿真圖

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)經(jīng)典的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)能算法LEACH存在的不足針對(duì)簇頭的選擇和簇的形成進(jìn)行改進(jìn),避免了極大簇和極小簇的形成,使各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載更加的均衡,從而延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

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