無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全廣播通信

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安播送通信通過分析可知公鑰算法是一項可選的方案，詳細(xì)內(nèi)容為部署傳感器網(wǎng)絡(luò)時，需結(jié)合NTRU算法所產(chǎn)生的公/私鑰進展核對，并以此將公鑰存儲在傳感節(jié)點中，而私鑰那么存儲在基站中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最初詳細(xì)使用在對環(huán)境的預(yù)報和觀測方面，開展至今包含了多項技術(shù)于一體，主要有嵌入式計算技術(shù)，傳感器技術(shù)以及無線通信技術(shù)等。因此可以說是一項全新的信息處理及獲取的通信系統(tǒng)，如今更是廣泛的應(yīng)用在交通管制、國防軍事監(jiān)測以及醫(yī)療衛(wèi)生等多個領(lǐng)域當(dāng)中。不過，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所在部署的區(qū)域內(nèi)具有明顯的開放性及無線播送性的特點，因此很容易直承受到惡意的監(jiān)聽及攻擊，所以其播送通信平安非常重要。但是，當(dāng)前對于播送通信平安問題嚴(yán)重缺乏行之有效的解決方案，從而導(dǎo)致其播送通信平安成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的關(guān)鍵性問題。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的播送通信主要是由全局播送通信及局部播送通信兩者組成，其中全局播送通信詳細(xì)是指由基站點直接向網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的所有傳感器節(jié)點發(fā)送不同類型的命令，詳細(xì)是傳感器處理結(jié)果查詢命令、播送式控制命令以及節(jié)點程序更新命令等等。而為了可以保障所發(fā)出的命令在整個傳輸過程當(dāng)中的完好性，防治受到中間節(jié)點的惡意篡改，就必需要采取相應(yīng)的保護措施，以此來保障所發(fā)命令的實效性及可靠性，并且這樣也可以有效的防治非法攻擊者重新放出所截獲的命令，可以識別其冒充基站所發(fā)送的控制命令。而局部播送通信，那么主要是指直接發(fā)送至相鄰附近節(jié)點的播送信息，播送通信非常迅速，攻擊者即便是截獲播送包，也需要將播送包修改之后在發(fā)送至各個節(jié)點，但是這之前各個節(jié)點早已接收到了合法節(jié)點的播送信息，因此促使攻擊者非法篡改的目地落空。所以局部播送通信可以真正有效的保障播送信息本身的實效性及可靠性。2.1方案分析全局播送通信平安協(xié)議方案是通過延遲泄漏計算MAC，采用模擬公鑰算法來認(rèn)證播送信息。這種方式必需要保證各個節(jié)點和基站之間的同步，并且還需要損耗一定的內(nèi)存來緩存所接收的播送信息，傳感節(jié)點的內(nèi)存資源本身較為緊張，因此這種方式在內(nèi)存空間上明顯浪費。公鑰算法之所以適宜在全局播送通信當(dāng)中進展認(rèn)證主要是因為三個方面的原因：①全局播送所發(fā)送的控制命令頻率較低，通常是一些比較特殊化的控制命令才會用到全局性的播送命令。②全局播送通信協(xié)議應(yīng)用公鑰算法，只需一條命令即可實現(xiàn)，因此不會出現(xiàn)下條命令的等待而消耗傳感節(jié)點中的內(nèi)存資源[1]。③公鑰算法所消耗的時間及能量要比對稱算法要高，不過公鑰算法的能量主要還是在信息的接收及發(fā)送上消耗較多，而對稱算法那么是通過多條命令來實現(xiàn)認(rèn)證，因此通過比照公鑰算法可以更好的實現(xiàn)全局播送通信的可靠認(rèn)證需求。2.2詳細(xì)方案內(nèi)容通過分析可知公鑰算法是一項可選的方案，詳細(xì)內(nèi)容為①部署傳感器網(wǎng)絡(luò)時，需結(jié)合NTRU算法所產(chǎn)生的公/私鑰進展核對，并以此將公鑰存儲在傳感節(jié)點中，而私鑰那么存儲在基站中。②基站需要發(fā)送全局播送命令時，需先計算時間戳，計算的方法任意選擇。③使用私鑰對計算后的摘要做好簽名，以此獲得全局播送信息，并最終將信息播送至各個節(jié)點。④各節(jié)點收到信息后，可直接利用公鑰進展簽名認(rèn)證，一旦認(rèn)證通過那么可檢查其有效性，除非認(rèn)為信息合法，否那么播送包將被丟棄。3.1方案分析主要是使用簇秘鑰，也即是指和所以相鄰節(jié)點所共享的密鑰類型，在簇頭和簇內(nèi)節(jié)點間建立起點對點配對密鑰時，在簇頭方面通常會產(chǎn)生相應(yīng)的簇密鑰，這種簇密鑰可以和其他節(jié)點共享配對密鑰，并加密送至對方。不過，其中不是每個節(jié)點都會產(chǎn)生密鑰鏈，通常是被選中為簇頭的節(jié)點才會直接產(chǎn)生，這是由于傳感器網(wǎng)絡(luò)中，只有簇頭才能產(chǎn)生局部播送通信，從而引發(fā)通信符合及能量消耗[2]。當(dāng)簇頭需要發(fā)送相應(yīng)的播送信息時，采用簇密鑰進展時間戳加密，只截取和分秒相關(guān)的時間，以此實現(xiàn)播送通信信息的加密平安。3.2詳細(xì)方案內(nèi)容詳細(xì)是將認(rèn)證密鑰附加在需要發(fā)送的播送信息當(dāng)中，當(dāng)其鄰近的節(jié)點接收到相關(guān)播送信息時，可施行以下操作：①采用簇密鑰解密時間戳，以此進展驗證，詳細(xì)是根據(jù)其實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來決定，一旦此步驟驗證，即可進展下一步的操作。②計算所承受的節(jié)點是否相等，一旦相等，那么可通過驗證，并且需要不斷更新密鑰的存儲。攻擊者本身并不值得簇密鑰，因此就不可能對相應(yīng)時間戳加以修改，并且非法攻擊者就算是通過其他方式獲取了簇密鑰，但是因為局部播送式和鄰近節(jié)點直接通信的，所以傳播異常迅速，攻擊者根本來不及篡改，其他節(jié)點就已經(jīng)成功更新了認(rèn)證密鑰。因此，這種方式有效的解決了其中存在的平安問題。綜上所述，公鑰計算能量消耗大，速度偏慢，因此并未獲得廣泛的應(yīng)用，大多數(shù)研究者都是將對稱算法和公鑰算法進展比照，并沒有從多個方面進展比較。經(jīng)過本文研究比照發(fā)現(xiàn)公鑰算法是一種適宜播送通信的可靠性認(rèn)證方法。[1]程紅舉，黃行波.XIONGNaixue.不可靠通信環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最小能耗播送