无线传感器网络安全与措施研究

　　随着无线通信、集成电路、嵌入式计算及微机电系统等技术的日益发展，具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现，且成本低、易部署等特性，基于无线传感器网络应用也逐步成熟，并日益广泛，主要应用于环境恶劣的工业控制系统体系[1]、高校教学[2]和公共场所、公共安全应用体系中[3]。

　　但由于无线网络的信道具有开放性，无线收发设备通常采用全向天线，用户数据被发送到开放的空间里，因而更容易造成信息泄露和遭受黑客攻击。2010年爆发的“震网”病毒明白的表明了工业控制系统已经成为黑客的目标，全球45000个网络被其它感染，并造成伊朗核电站推迟发电。无线网络的信息安全问题受到越来越多的关注，同时必须与之采取相对应的措施。

　　1 无线传感器网络技术优势

　　全天候条件下实时监测、感知和采集信息与传统的有线网络相比，无线网络可以不受限制地被放在任意位置，尤其是环境恶劣、无人区域或敌方阵地中，利用微型传感器，可以对传感器周围的环境或监测对象进行实时的信息获取和一定的计算处理，无线网络可以布置在任何地点、任何时间和任何环境下，具有全天候特点。

　　1.1 组网灵活性高

　　由于无线技术使得设备的移动性很强，可根据用户需求迅速布网，架构灵活的无线传感器网络系统，可保证在用户需求的任何场景架设无线传感器网络系统，如节假日、演唱会等突发事件集中的场所等等。

　　1.2 低成本、低功耗、高可靠性

　　无线传感器具有成本低、低功耗等特点，由此组建的无线传感器网络比有线网络成本要低得多，不像在有线网络电缆的连接器件受损易造成故障，可靠性低等缺点。据统计，使用无线网络技术将比有线网络技术安装和维护成本降低90%。

　　1.3 无线传感器网络的安全威胁

　　组成无线网络的传感器由于成本低、存储空间有限和计算能力一般，几乎没有安全防护的功能；并且自组织网络结构也无法提供相应的安全保障，非常安全的传感器网络实现起来不易，加之移动设备的处理能力、存储空间、通信带宽、电源供应等也受限，因此开放性的无线传感器网络更容易遭遇包括窃听、拒绝Dos服务、信息篡改、欺骗、泄漏隐私等各种威胁，抗干扰能力差。

　　2 通信拦截，恶意攻击

　　窃听无线网络接口，对加密部分进行分析，试图截取通信内容，获取合法用户身份，并实施恶意攻击，如使用伪造或者病毒等方法使网络遭到破坏；敏感数据和信息在对方毫不知情情况下秘密盗取和使用；伪装合法用户滥用网络资源或者假冒介入网络，骗取用户信息。

　　2.1 信息篡改，泄漏隐私

　　某些不法分子怀着恶意的目的，有目的插入、篡改或发布信息，造成社会混乱；也有的通过无线通信寻找特定的用户身份信息或者跟踪特定用户，泄漏其隐私；或改变工业控制系统，酿成重大事件，造成人民财产和安全重大隐患等。

　　2.2 网络瘫痪，管理混乱

　　我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中也明确了应急通信处理相关需求，其中涉及到了无线传感监测技术的应用，如重大生产事故预警与救援、突发公共社会安全事件等。一旦基于无线传感器网络被黑客或不法分子破坏，将很可能造成网络瘫痪，社会治安、事故灾难救援等可能会造成暂时的管理混乱，不利于及时救援，不利于社会的稳定。