旭日

內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學院

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及運用實踐微探

旭日

內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學院

無線傳感器是現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫脑O(shè)備，為人們的生產(chǎn)和生活提供基礎(chǔ)。但是，無線傳感器在實際的應用中，會出現(xiàn)一些網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的運用。以下本文就無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)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(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，旨在為相關(guān)技術(shù)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(wǎng)絡(luò)安全問題帶來的不利影響，為改善人們的生活品質(zhì)添磚加瓦。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 安全技術(shù) 運用實踐

無線傳感器是一種符合無線纖細傳輸特點的設(shè)備，具有成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單和體積小、無需展開總線安裝結(jié)構(gòu)，可以有效的應用到的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的分析，合理的對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)進行運用，盡可能的減少網(wǎng)絡(luò)安全問題的發(fā)生，避免數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)種類較多，主要有安全路由技術(shù)、密鑰管理技術(shù)和密碼技術(shù)等，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全具有積極的推動作用。

1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析

1.1 涵義

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與協(xié)作感知之間具有模切的聯(lián)系，能在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，完成對相關(guān)信息的采集和處理，并將這一結(jié)果發(fā)送到需求信息的區(qū)域。目前，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

如下圖1所示為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的具體節(jié)點結(jié)構(gòu)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(jù)的匯聚和數(shù)據(jù)處理部分構(gòu)成，保障數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

圖1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的具體節(jié)點結(jié)構(gòu)圖

1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(nèi)的數(shù)據(jù)信息的采集和監(jiān)控工作。

（2）自行管理，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁有良好的網(wǎng)絡(luò)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(jù)文中心，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是建立在數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)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(jù)結(jié)果具有需求。

（4）成本低廉，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)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(wǎng)絡(luò)的安全問題分析

無線傳感器在實際的應用中，網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的安全問題進行分析和解讀，為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的合理應用提供基礎(chǔ)。

2.1 安全機制不夠健全

安全機制是保障無線傳感器網(wǎng)絡(luò)合理應用的關(guān)鍵，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多個節(jié)點構(gòu)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(gòu)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(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，需要合理的將各類微型傳感器按照節(jié)點設(shè)計進行布置，布置完成后就不能輕易的對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中的部分設(shè)備具有高能耗的問題，也就會導致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)能量限制問題，制約網(wǎng)絡(luò)的安全性。

2.3 通信問題

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jù)傳輸?shù)倪^程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)被攔截的情況，也就會導致數(shù)據(jù)泄漏的情況。這類不安定的通信方式，對通信的質(zhì)量具有明顯的影響，制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全。

節(jié)點是傳感器網(wǎng)絡(luò)的中的重要部分，節(jié)點的管理內(nèi)容對的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(nèi)容也就可能會導致相關(guān)保護工作不能得到有效的實施，嚴重影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)受到不利影響，導致安全隱患的發(fā)生。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)對是保障網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵，而且這些技術(shù)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)安全問題進行處理，避免數(shù)據(jù)丟失和損壞。

3.1 路由器安全技術(shù)

路由器安全技術(shù)是保障路由器安全的重要部分。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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(jù)傳輸出現(xiàn)隱患，也就導致網(wǎng)絡(luò)不能按照最初的方式進行展開。

針對路由器安全技術(shù)，可以合理的對TESLA協(xié)議和SNEP協(xié)議進行應用，進而構(gòu)成符合的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的安全與穩(wěn)定。

3.2 密鑰管理安全技術(shù)

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(zhuǎn)換成動能并在噴嘴后形成低壓區(qū)。期間動力液與油層產(chǎn)出液在喉管中混合，經(jīng)擴散管將動能轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)安全的重要網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的密鑰管理安全技術(shù)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(chǔ)上，并通過設(shè)定防止密鑰丟失的程序，并根據(jù)公開密鑰加密技術(shù)，提升密鑰管理的有效性。

（2）節(jié)點密鑰共享技術(shù)，在實際傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過節(jié)點間的網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)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(jù)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(shù)

密碼技術(shù)主是完成對使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(shù)的功能性，密碼技術(shù)可以廣泛的應用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全問題的處理中。

針對不同通信設(shè)備的基本情況，合理的展開的密碼技術(shù)，如：節(jié)點設(shè)備的通信可靠性不能得到有效的應用，密碼技術(shù)體現(xiàn)出較好的優(yōu)勢，而且由于密碼技術(shù)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(wǎng)絡(luò)中。

3.4 安全數(shù)據(jù)的融合

安全數(shù)據(jù)的融合同樣是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中的重要組成部分，這一技術(shù)主要應用于的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要是用到大量的數(shù)據(jù)。如果不能有效的對數(shù)據(jù)進行控制，也就可能會導致數(shù)據(jù)的流失和損壞的現(xiàn)象明顯。故此，可以采用安全數(shù)據(jù)的融合技術(shù)，嚴格的控制數(shù)據(jù)的安全融合，進而使得數(shù)據(jù)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(jù)信息的安全性和真實性。

3.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各層的安全技術(shù)的運用

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層、網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)層需要通過合理的對路由安全協(xié)議進行設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)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(shù)等。針對傳輸層，可以采用認證和客戶端謎題、安全數(shù)據(jù)的融合等方式。

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

4 結(jié)語

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)進行分析，再合理的應用，保障無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性。

（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)安全問題，需要合理安全路由技術(shù)、安全認證技術(shù)、安全數(shù)據(jù)融合技術(shù)。另外，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的入侵，需要合理的對入侵檢測技術(shù)進行應用，有效的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的安全問題。

（3）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 通訊世界,2016,08:23

[2]朱鋒. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)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(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議及運用實踐[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2016,16:215

[4]榮柱,李威,劉福強.關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的分析[J].信息安全與技術(shù),2014,07:48-49+65

旭日，女，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，內(nèi)蒙古商貿(mào)職業(yè)學院信息技術(shù)系副主任，副教授，工學碩士。研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)，信息安全，人工智能 。