無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概論

前言

近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其廣泛的應(yīng)用前景成為國內(nèi)外廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要性已經(jīng)在各種預(yù)測、報(bào)告、文章和書籍中得到了比較充分的討論。伴隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其信息安全一直是研究的熱點(diǎn)問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用前景使得人們對其抱有極大的期望，美國加州大學(xué)伯克利分校的大鴨島環(huán)境監(jiān)測以及香港科技大學(xué)主導(dǎo)的“綠野千傳”，對大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用起到了重要的促進(jìn)作用。但是，由于其能量、計(jì)算、存儲(chǔ)嚴(yán)格受限的基本特性及大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用壁壘，目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用離人們的期望還有相當(dāng)大的距離。目前，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的主要工作依然集中在網(wǎng)絡(luò)搭建和技術(shù)驗(yàn)證階段。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題是其大規(guī)模廣泛應(yīng)用的主要瓶頸之一。同時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，在各個(gè)環(huán)節(jié)均具有強(qiáng)烈的安全需求。西安電子科技大學(xué)長期從事網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究，于2004年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，開始系統(tǒng)地研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)。隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷深入，研究團(tuán)隊(duì)詳細(xì)分析了大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全挑戰(zhàn)，在身份認(rèn)證、廣播認(rèn)證、訪問控制、密鑰管理、安全節(jié)點(diǎn)定位等方面提出了一系列的解決方案。在本團(tuán)隊(duì)已有成果的基礎(chǔ)上，本書從數(shù)據(jù)監(jiān)測與收集、傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和處理、傳感器網(wǎng)絡(luò)接入外部網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)提供三個(gè)環(huán)節(jié)，深入地分析了其面I臨的安全問題，系統(tǒng)、詳細(xì)地闡述了解決這些問題的基本思路和現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)?？傮w上，本書涵蓋了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的各個(gè)方面，內(nèi)容豐富，既可以作為相關(guān)專業(yè)的研究生教材，也可以供對傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)感興趣的廣大技術(shù)人員參考。

內(nèi)容概要

　　《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概論》系統(tǒng)地介紹了近幾年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)方面的最新研究成果，在簡單介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)監(jiān)測與收集、傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和處理、傳感器網(wǎng)絡(luò)接入外部網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)提供3個(gè)環(huán)節(jié)，深入地分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全問題，闡述了解決這些問題基本思路和現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)。　　《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概論》內(nèi)容豐富、覆蓋面廣，敘述深入淺出，既可以作為相關(guān)專業(yè)的研究生教材，也可以供對傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)感興趣的廣大技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一部分 概述第1章 分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述1.1 體系結(jié)構(gòu)1.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧1.3 網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)1.4 應(yīng)用前景參考文獻(xiàn)第2章 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全介紹2.2 安全目標(biāo)2.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)2.4 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)第二部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測數(shù)據(jù)安全技術(shù)第3章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可信性管理3.1 信任管理及其分類3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信任管理框架參考文獻(xiàn)第4章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全管理4.1 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的安全要求4.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的安全體系結(jié)構(gòu)43無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理的安全技術(shù)參考文獻(xiàn)第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)惡意節(jié)點(diǎn)入侵檢測5.1 惡意節(jié)點(diǎn)入侵檢測體系框架5.2 入侵檢測和策略算法參考文獻(xiàn)第三部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)第6章 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議6.1 SNEP：數(shù)據(jù)機(jī)密性，認(rèn)證，完整性和新鮮度6.2 uTESLA：Authenticated Broadcast6.3 SPINS的實(shí)現(xiàn)6.4 SPINS的應(yīng)用參考文獻(xiàn)第7章 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰分配和管理7.1 安全管理7.2 預(yù)共享密鑰模式7.3 隨機(jī)密鑰預(yù)分布模式7.4 使用部署知識(shí)的密鑰FAi}配模式7.5 其他密鑰管理和分配模型7.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)彈性分析參考文獻(xiàn)第8章 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播認(rèn)證協(xié)議8.1 分層uESLA8.2 多基站分層MMuTESLA參考文獻(xiàn)第9章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全支撐9.1 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)9.2 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全MAC協(xié)議93分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全頑健的時(shí)間同步機(jī)制9.4 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全定位9.5 一種容忍攻擊的傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法AtLoc參考文獻(xiàn)第10章 分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)：Tjnysec10.1 TinySec綜述10.2 TinySec的設(shè)計(jì)目標(biāo)10.3 TinySec設(shè)計(jì)10.4 安全設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)第11章 TinyPK：分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)安全公鑰技術(shù)11.1 數(shù)據(jù)訪問設(shè)計(jì)11.2 數(shù)據(jù)訪問執(zhí)行11.3 密鑰交換11.4 節(jié)點(diǎn)認(rèn)證參考文獻(xiàn)第四部分 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外網(wǎng)互聯(lián)及業(yè)務(wù)提供的安全技術(shù)第12章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入Internet及服務(wù)提供12.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)接入Intemet概述12.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)接入Intemet體系結(jié)構(gòu)12.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供方法12.4 傳感器網(wǎng)絡(luò)接入Intemet方法分析參考文獻(xiàn)第13章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)訪問控制機(jī)制13.1 訪問控制機(jī)制概述13.2 基于單向密鑰鏈的傳感器網(wǎng)絡(luò)訪問控制機(jī)制13.3 傳感器網(wǎng)絡(luò)訪問控制機(jī)制的分析和比較參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：能量管理平面管理傳感器節(jié)點(diǎn)如何使用其能量。例如：傳感器節(jié)點(diǎn)在從其鄰居節(jié)點(diǎn)接收到信息之后，就可能關(guān)閉其接收裝置，這樣就避免了重復(fù)接收信息。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量變得比較低的時(shí)候，傳感器節(jié)點(diǎn)通過廣播方式通知其鄰居節(jié)點(diǎn)，不能夠參與路由過程，剩下的能量被保留下來做信息感知用。移動(dòng)管理平面探測和注冊傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，這樣傳感器節(jié)點(diǎn)可以保持對鄰居節(jié)點(diǎn)的跟蹤。通過知道鄰居節(jié)點(diǎn)是誰，傳感器節(jié)點(diǎn)可以平衡它們的能量消耗和協(xié)調(diào)任務(wù)的執(zhí)行。任務(wù)管理平面是用來平衡和計(jì)劃給定區(qū)域內(nèi)的感知任務(wù)的。并不是區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)都需要在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行感知任務(wù)，應(yīng)該根據(jù)其能量的多少、任務(wù)的需求、傳感器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的任務(wù)而有所不同。任務(wù)管理平面使得傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠高效地利用能量，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更好的協(xié)同工作，在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)路由以及在網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行資源共享。需要特別指出的是，基本上所有的傳感器節(jié)點(diǎn)都是由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層組成；對傳輸層目前考慮得很少，甚至有些結(jié)構(gòu)中就沒有考慮傳輸層：分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的層次關(guān)系和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的層次關(guān)系是有區(qū)別的，為了減少能量消耗，各層之間的界限比較模糊，通常采用協(xié)議的跨層設(shè)計(jì)。

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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概論》是由人民郵電出版社出版的。

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