论文研究-传感器网络信息分级发布安全模型的研究.pdf
需积分: 0 74 浏览量
2019-07-22
22:54:12
上传
评论
收藏 492KB PDF 举报
收稿日期： ２０１０唱０１唱１７； 修回日期： ２０１０唱０３唱０９
作者简介：陆国庆（１９８５唱） ，男，湖北仙桃人，硕士研究生，主要研究方向为网络安全 （ ｒｅｄｅｌｖａ２００８＠１６３．ｃｏｍ）；曾锃（１９７４唱） ，男，副教授，博士，
主要研究方向为无线传感器网络、并行计算．
传 感 器 网 络 信 息 分 级 发 布 安 全 模 型 的 研 究
陆国庆， 曾 锃
（湖南大学 计算机与通信学院， 长沙 ４１００８２）
摘 要： 根据无线传感器网络的特点及网络信息发布的要求，通过对传感器网络 ｓｉｎｋ 节点以及信息发布资源消
耗的分析，提出一种新的适用于传感器网络的安全模型。 该模型适应传感器网络硬件，能满足信息分级需求，不
仅能充分保证信息传输的安全性，还能满足传感器网络计算能力和能量限制，具体方法是通过对安全服务分组
选择实现的。 通过对网络的仿真实验，证明了模型的有效性和可靠性。
关键词： 无线传感器网络； 安全模型； 信息分级
中图分类号： ＴＰ３０９畅２ 文献标志码： Ａ 文章编号： １００１唱３６９５（２０１０）０９唱３５４９唱０５
ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１唱３６９５．２０１０．０９．０９５
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｍｕｔｌｉ唱ｌｅｖｅｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ
ＬＵ Ｇｕｏ唱ｑｉｎｇ， ＺＥＮＧ Ｚｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ’（ＷＳＮ） ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｕｂｌｉｃａ唱
ｔｉｏｎｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｎｏｖｅｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅｌ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ＷＳＮ ｓｉｎｋ ｎｏｄｅ ａｎｄ Ｉｎ唱
ｔｅｒｎｅｔ Ｗｅｂ ｓｅｒｖｅｒｓ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｏｄｅｌ ｃｏｕｌｄ ａｄａｐｔ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓａｔｉｓｆｉｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ｇｒｏｕ唱
ｐｉｎｇ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｆｕｌｌｙ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｃｏｎ唱
ｓｔｒａｉｎｔｓ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｉｇｏｒｏｕｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ， ｉｔ ｈａｖｅ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｖａ唱
ｌｉｄｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＮ）； ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｍｏｄｅｌ； ｍｕｔｌｉ唱ｌｅｖｅｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
０ 引言
无线传感器网络（ ＷＳＮ） 是一种自组织网络，由大量具有
无线通信、数据采集 和处理、协同合 作等 功 能的 节 点构 成。
ＷＳＮ 在军事、环境、工控和交通等方面有着广阔的应用前景。
由于大多数用户对 ＷＳＮ 的安全性有较高要求，而 ＷＳＮ 有着与
传统的 Ａｄ ｈｏｃ 网络不同的特点，大多数传统的安全机制和安
全协议难以直接应用于 ＷＳＮ，有必要设计适合 ＷＳＮ 的安全方
案。 图 １ 是传感器网络的体系结构。
无线传感器网络由大量的传感器节点构成，使用无线或有
线通信技术，网络中的节点互相作为其邻居（在其直接通信范
围内的节点）的路由器，通过节点转发实现节点间的通信。 除
此之外，传感器网络还有一些称为收发器 （ ｓｉｎｋ） 节点、网关
（ｇａｔｅｗａｙ）节点或者基站（ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ） 等的特殊节点。 通过这
些节点，传感器网络与外界如卫星网络或 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 能够建立联
系
［１ ］
。
在实际应用中的传感器网络并不能以一个独立的通信网
络形式存在。 网络中监测的数据需要发送到服务器进行分析、
处理， 同时上层服务器端 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ 对网络的 ＷＷＷ 服务、ＦＴＰ
服务等需要将相关命令下发到传感器网络中的节点，这都需要
传感器网络实现与不同类型网络间的互连。 因此，传感器网络
中 ｓｉｎｋ 节点的地位异常特殊，作用十分关键。 与普通网络节
点相比，ｓｉｎｋ 节点作为网络的出口，所要处理的数据量巨大，因
此要求节点具有高计算能力、高速度、大存储量和较远的传输
距离。
根据对节点的不同要求，从资源和能量的角度，对 ｓｉｎｋ 节
点进行如下分类：
ａ）丰富资源，充足能量。 在工厂或矿井中，为了保证信息
传递的及时和安全，ｓｉｎｋ 节点往往是一台普通微机。 此时 ｓｉｎｋ
节点有着丰富的软硬件资源和无限制能源，能够处理海量数
据，同时能及时与服务器建立连接和返回对传感器网络的指
令，并且充分满足信息发布和传感器网络安全服务要求。
ｂ）中等资源，能量一般。 普通运用中的 ｓｉｎｋ
节点并不需
第 ２７ 卷第 ９ 期
２０１０ 年 ９ 月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．９
Ｓｅｐ．２０１０
资源评论
