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安全通信与路由技术

发布时间:2012/4/1 20:00:15 访问次数:743

    安全路由协议作为传感器网络系统通信中尤为重M24C02-RMN6TP 要的环节,是制约无线传感器网络应用的关键。无线传感器网络自身存在的一些特性却为安全路由协议的设计和实现带来了挑战。这就使得一些现有的网络安全路由算法不能直接应用于无线传感器网络中,需要重新设计路由安全机制和策略。
    尽管WSN研究领域已经提出了很多种路由协议,如基于能量的路由协议、基于查询的路由协议、基于位置信息的路由协议和基于数据可靠的路由协议,但是这些路由协议基本上都没有考虑安全问题,然而在WSN所有的安全问题中,路由的安全最为重要。一个WSN节点不仅是一个主机,而且是一个路由器。WSN路由协议的首要任务是在一对节点中建立正确、有效的路由,实时地发送消息。如果路由被误导,整个网络可能陷于瘫痪。无线传感器网络中主要的路由协议容易遭受的攻击,如表5-3所示。

              
    针对于无线传感器网络面临的一系列安全问题,Rahul C.Shah等在2002年提出了一种能量多路径路由机制。该机制在源节点和目的节点之间建立多条路径,根据路径上节点的通信能量消耗以及节点的剩余能量情况,给每条路径赋予一定的选择概率,并且将数据进行分片在多条路径上传输,使得数据传输均衡消耗整个网络的能量,延长网络的生存期,而目的节点仅需要部分数据包分片就可以复原完整的数据信息。Rahul C.Shah提出的能量多路径路由综合考虑了通信路径土的能量消耗和剩余能量,延长网络生存期的同时,又防止了数据传输途中由于节点失效所导致的丢包对数据完整性的影响。
    在无线传感器网络中,数据包的转发以及路由等基本功能都是通过网络中节点的合作完成的,节点的这种合作性引发了多种类型的攻击,如虚假路由消息和选择性转发等,为了防止此类节点合作性攻击的影响,许多研究者都提出了在路由协议中引入信誉评价机制,由节点对自己周围节点的行为进行监测并评价,将数据包尽可能地由信誉较高的节点进行转发,尽最大概率地避免数据经过恶意节点,并且期望能够及早发现恶意节点的存在。
    由于许多路由攻击经常依靠虚假路由信息来破坏整个网络中的路由拓扑结构,为了防止此类虚假路由信息,可对网络路由攻击进行分析,提出有效的节点身份认证的思想。节点之间的相互认证,能够在路由建立过程中,防止非法节点参与路由,假冒其他合法节点,以及修改、伪造消息等攻击。由于资源受限等因素,数字签名等资源开销较大的认证方式在WSN中无法使用,取而代之的是基于节点ID的身份验证机制。基于ID的认证体制,用户不需要使用公钥证书,直接可以使用自身的ID号与Hash函数相结合,达到轻量级的目标。
    传感器网络路由协议韵安全性需要在设计协议之初就考虑周全,而不是在现有路由协议的基础上对安全性进行改进,这种改进将或多或少的存在安全隐患。随着技术的不断发展和传感器应用的不断展开,路由协议的安全性问题将会得到进一步的解决。

    安全路由协议作为传感器网络系统通信中尤为重M24C02-RMN6TP 要的环节,是制约无线传感器网络应用的关键。无线传感器网络自身存在的一些特性却为安全路由协议的设计和实现带来了挑战。这就使得一些现有的网络安全路由算法不能直接应用于无线传感器网络中,需要重新设计路由安全机制和策略。
    尽管WSN研究领域已经提出了很多种路由协议,如基于能量的路由协议、基于查询的路由协议、基于位置信息的路由协议和基于数据可靠的路由协议,但是这些路由协议基本上都没有考虑安全问题,然而在WSN所有的安全问题中,路由的安全最为重要。一个WSN节点不仅是一个主机,而且是一个路由器。WSN路由协议的首要任务是在一对节点中建立正确、有效的路由,实时地发送消息。如果路由被误导,整个网络可能陷于瘫痪。无线传感器网络中主要的路由协议容易遭受的攻击,如表5-3所示。

              
    针对于无线传感器网络面临的一系列安全问题,Rahul C.Shah等在2002年提出了一种能量多路径路由机制。该机制在源节点和目的节点之间建立多条路径,根据路径上节点的通信能量消耗以及节点的剩余能量情况,给每条路径赋予一定的选择概率,并且将数据进行分片在多条路径上传输,使得数据传输均衡消耗整个网络的能量,延长网络的生存期,而目的节点仅需要部分数据包分片就可以复原完整的数据信息。Rahul C.Shah提出的能量多路径路由综合考虑了通信路径土的能量消耗和剩余能量,延长网络生存期的同时,又防止了数据传输途中由于节点失效所导致的丢包对数据完整性的影响。
    在无线传感器网络中,数据包的转发以及路由等基本功能都是通过网络中节点的合作完成的,节点的这种合作性引发了多种类型的攻击,如虚假路由消息和选择性转发等,为了防止此类节点合作性攻击的影响,许多研究者都提出了在路由协议中引入信誉评价机制,由节点对自己周围节点的行为进行监测并评价,将数据包尽可能地由信誉较高的节点进行转发,尽最大概率地避免数据经过恶意节点,并且期望能够及早发现恶意节点的存在。
    由于许多路由攻击经常依靠虚假路由信息来破坏整个网络中的路由拓扑结构,为了防止此类虚假路由信息,可对网络路由攻击进行分析,提出有效的节点身份认证的思想。节点之间的相互认证,能够在路由建立过程中,防止非法节点参与路由,假冒其他合法节点,以及修改、伪造消息等攻击。由于资源受限等因素,数字签名等资源开销较大的认证方式在WSN中无法使用,取而代之的是基于节点ID的身份验证机制。基于ID的认证体制,用户不需要使用公钥证书,直接可以使用自身的ID号与Hash函数相结合,达到轻量级的目标。
    传感器网络路由协议韵安全性需要在设计协议之初就考虑周全,而不是在现有路由协议的基础上对安全性进行改进,这种改进将或多或少的存在安全隐患。随着技术的不断发展和传感器应用的不断展开,路由协议的安全性问题将会得到进一步的解决。

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