安全定位与时钟同步技术
发布时间:2012/4/2 13:48:08 访问次数:1181
在传感器网络中，节点信息对 BUF16821BIPWPR传感器网络的监测活动至关重要，其中，节点的位置信息对多数传感器网络应用的有效性起着关键作用。在无线传感器网络的多数应用中，监测到事件之后关心的一个重要问题就是该事件发生的位置（如森林火灾的现场位置、战场上敌方车辆运动的区域、天然气管道泄漏的具体地点等）。传感器网络必须依赖节点位置建立网络的空间关系，并依此报告监测事件，这是进一步采取措施和做出决策的基础。如前所述，定位信息除了用来报告事件发生的地点外，还能够用于目标跟踪，实时监视目标的行动路线，预测目标的前进轨迹；节点的位置信息也是提供位置协助路由等网络功能的重要基础。即便如此，传感器网络的开放性和无人看护性使节点的定位过程极易受到来自恶意节点的攻击。
目前大多数定位算法均假设网络运行在可信赖环境中，很少研究存在恶意攻击时节点的定位算法。当无线传感器网络应用于军事领域时，用于定位的信标节点在被俘获的情况下有可能报告虚假的位置信息，或者用于定位的参数（节点间的距离、跳数等）有可能被干扰，以上两种情况都将降低节点定位精度，甚至不能实现定位。
在已有的定位算法中，定位系统本身并不提供身份认证和加密机制来验证节点的合法性。对于无需测距的算法，如果在节点定位的过程中外部恶意节点伪装成信标节点，或者信标点之间的通信链路受到恶意节点的破坏，其结果势必会对节点的定位精度产生很大的影响。伪装成信标节点的恶意攻击叫伪装攻击。伪装攻击是指在定位算法进行定位的过程中，由于节点之间主要以广播的方式进行通信，因此外部恶意节点可以伪装成网络中的锚节点，向网络中广播伪造的位置消息。未知节点在收到伪造的位置消息后，就会产生错误的定位估计（位误差扩大或者减小）。对于这种安全威胁，往往采用的措施是在定位算法中引入加密和认证的机制，对所有接收的消息进行认证，通过认证的消息则接收，没有的则直接丢弃。原有的APIT定位方法就可通过加入信标节焦身份验证和加密方法增加安全性。在无线传感器网络中，不同的节点都有自己的本地时钟。由于不同节点的硬件条件不尽相同，以及温度变化和电磁波干扰等，即使在某个时刻所有节点都达到了时间同步，也会由于种种因素的干扰使事件逐渐产生偏差，而无线传感器网络中的协同工作则需要节点间的时间同步。如前所述，时间同步涉及物理时间和逻辑时间两个不同的概念。物理时间表示和类社会相同的绝对时间；逻辑时间表示事件发生的顺序关系，是一个相对概念。通常一个无线传感器网络需要一个表示整个网络系统时间的全局时间，全局时间可以根据需要使用物理时间或逻辑时间。时间同步算法中有的已达到了微秒级的同步精度，但这些算法都未考虑安全性问题。
目前对时间同步的攻击主要有两类，同时也阐述了其安全解决方案。
目前大多数定位算法均假设网络运行在可信赖环境中，很少研究存在恶意攻击时节点的定位算法。当无线传感器网络应用于军事领域时，用于定位的信标节点在被俘获的情况下有可能报告虚假的位置信息，或者用于定位的参数（节点间的距离、跳数等）有可能被干扰，以上两种情况都将降低节点定位精度，甚至不能实现定位。
在已有的定位算法中，定位系统本身并不提供身份认证和加密机制来验证节点的合法性。对于无需测距的算法，如果在节点定位的过程中外部恶意节点伪装成信标节点，或者信标点之间的通信链路受到恶意节点的破坏，其结果势必会对节点的定位精度产生很大的影响。伪装成信标节点的恶意攻击叫伪装攻击。伪装攻击是指在定位算法进行定位的过程中，由于节点之间主要以广播的方式进行通信，因此外部恶意节点可以伪装成网络中的锚节点，向网络中广播伪造的位置消息。未知节点在收到伪造的位置消息后，就会产生错误的定位估计（位误差扩大或者减小）。对于这种安全威胁，往往采用的措施是在定位算法中引入加密和认证的机制，对所有接收的消息进行认证，通过认证的消息则接收，没有的则直接丢弃。原有的APIT定位方法就可通过加入信标节焦身份验证和加密方法增加安全性。在无线传感器网络中，不同的节点都有自己的本地时钟。由于不同节点的硬件条件不尽相同，以及温度变化和电磁波干扰等，即使在某个时刻所有节点都达到了时间同步，也会由于种种因素的干扰使事件逐渐产生偏差，而无线传感器网络中的协同工作则需要节点间的时间同步。如前所述，时间同步涉及物理时间和逻辑时间两个不同的概念。物理时间表示和类社会相同的绝对时间；逻辑时间表示事件发生的顺序关系，是一个相对概念。通常一个无线传感器网络需要一个表示整个网络系统时间的全局时间，全局时间可以根据需要使用物理时间或逻辑时间。时间同步算法中有的已达到了微秒级的同步精度，但这些算法都未考虑安全性问题。
目前对时间同步的攻击主要有两类，同时也阐述了其安全解决方案。
在传感器网络中，节点信息对 BUF16821BIPWPR传感器网络的监测活动至关重要，其中，节点的位置信息对多数传感器网络应用的有效性起着关键作用。在无线传感器网络的多数应用中，监测到事件之后关心的一个重要问题就是该事件发生的位置（如森林火灾的现场位置、战场上敌方车辆运动的区域、天然气管道泄漏的具体地点等）。传感器网络必须依赖节点位置建立网络的空间关系，并依此报告监测事件，这是进一步采取措施和做出决策的基础。如前所述，定位信息除了用来报告事件发生的地点外，还能够用于目标跟踪，实时监视目标的行动路线，预测目标的前进轨迹；节点的位置信息也是提供位置协助路由等网络功能的重要基础。即便如此，传感器网络的开放性和无人看护性使节点的定位过程极易受到来自恶意节点的攻击。
目前大多数定位算法均假设网络运行在可信赖环境中，很少研究存在恶意攻击时节点的定位算法。当无线传感器网络应用于军事领域时，用于定位的信标节点在被俘获的情况下有可能报告虚假的位置信息，或者用于定位的参数（节点间的距离、跳数等）有可能被干扰，以上两种情况都将降低节点定位精度，甚至不能实现定位。
在已有的定位算法中，定位系统本身并不提供身份认证和加密机制来验证节点的合法性。对于无需测距的算法，如果在节点定位的过程中外部恶意节点伪装成信标节点，或者信标点之间的通信链路受到恶意节点的破坏，其结果势必会对节点的定位精度产生很大的影响。伪装成信标节点的恶意攻击叫伪装攻击。伪装攻击是指在定位算法进行定位的过程中，由于节点之间主要以广播的方式进行通信，因此外部恶意节点可以伪装成网络中的锚节点，向网络中广播伪造的位置消息。未知节点在收到伪造的位置消息后，就会产生错误的定位估计（位误差扩大或者减小）。对于这种安全威胁，往往采用的措施是在定位算法中引入加密和认证的机制，对所有接收的消息进行认证，通过认证的消息则接收，没有的则直接丢弃。原有的APIT定位方法就可通过加入信标节焦身份验证和加密方法增加安全性。在无线传感器网络中，不同的节点都有自己的本地时钟。由于不同节点的硬件条件不尽相同，以及温度变化和电磁波干扰等，即使在某个时刻所有节点都达到了时间同步，也会由于种种因素的干扰使事件逐渐产生偏差，而无线传感器网络中的协同工作则需要节点间的时间同步。如前所述，时间同步涉及物理时间和逻辑时间两个不同的概念。物理时间表示和类社会相同的绝对时间；逻辑时间表示事件发生的顺序关系，是一个相对概念。通常一个无线传感器网络需要一个表示整个网络系统时间的全局时间，全局时间可以根据需要使用物理时间或逻辑时间。时间同步算法中有的已达到了微秒级的同步精度，但这些算法都未考虑安全性问题。
目前对时间同步的攻击主要有两类，同时也阐述了其安全解决方案。
目前大多数定位算法均假设网络运行在可信赖环境中，很少研究存在恶意攻击时节点的定位算法。当无线传感器网络应用于军事领域时，用于定位的信标节点在被俘获的情况下有可能报告虚假的位置信息，或者用于定位的参数（节点间的距离、跳数等）有可能被干扰，以上两种情况都将降低节点定位精度，甚至不能实现定位。
在已有的定位算法中，定位系统本身并不提供身份认证和加密机制来验证节点的合法性。对于无需测距的算法，如果在节点定位的过程中外部恶意节点伪装成信标节点，或者信标点之间的通信链路受到恶意节点的破坏，其结果势必会对节点的定位精度产生很大的影响。伪装成信标节点的恶意攻击叫伪装攻击。伪装攻击是指在定位算法进行定位的过程中，由于节点之间主要以广播的方式进行通信，因此外部恶意节点可以伪装成网络中的锚节点，向网络中广播伪造的位置消息。未知节点在收到伪造的位置消息后，就会产生错误的定位估计（位误差扩大或者减小）。对于这种安全威胁，往往采用的措施是在定位算法中引入加密和认证的机制，对所有接收的消息进行认证，通过认证的消息则接收，没有的则直接丢弃。原有的APIT定位方法就可通过加入信标节焦身份验证和加密方法增加安全性。在无线传感器网络中，不同的节点都有自己的本地时钟。由于不同节点的硬件条件不尽相同，以及温度变化和电磁波干扰等，即使在某个时刻所有节点都达到了时间同步，也会由于种种因素的干扰使事件逐渐产生偏差，而无线传感器网络中的协同工作则需要节点间的时间同步。如前所述，时间同步涉及物理时间和逻辑时间两个不同的概念。物理时间表示和类社会相同的绝对时间；逻辑时间表示事件发生的顺序关系，是一个相对概念。通常一个无线传感器网络需要一个表示整个网络系统时间的全局时间，全局时间可以根据需要使用物理时间或逻辑时间。时间同步算法中有的已达到了微秒级的同步精度，但这些算法都未考虑安全性问题。
目前对时间同步的攻击主要有两类，同时也阐述了其安全解决方案。
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