物聯網中無線傳感器網絡的安全技術

摘要：物聯網被譽為信息革命的第三次浪潮，它的發展將產生巨大的社會效益和經濟效益。伴隨著物聯網在各個領域的成功應用，安全問題也日趨顯現。無線傳感器網絡由于在物聯網中擔當鏈接傳統網絡重任，安全問題尤其突出。文章以無線傳感器網絡的結構、特征為基礎，分析了物聯網所面臨的安全挑戰，并研究了其中的關鍵安全技術。
關鍵詞：物聯網；無線傳感器網絡；安全；密鑰管理

0 引言
最近幾年，物聯網之所以能成為研究的熱點，究其原因：一是物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，將對社會的發展起到推動作用；二是物聯網的應用將產生巨大的經濟效益，據有關專家估算，物聯網的產值將達到萬億級別。
伴隨著物聯網在各個領域的成功應用，物聯網的安全問題也變得越來越重要，由于無線傳感器網絡(WSN)在物聯網體系中擔當著鏈接傳統網絡的重任，因此其安全問題尤其突出。可以說，不解決安全問題，物聯網是沒有明天的。

1 WSN的結構特點
1．1 WSN的結構
WSN以感知為目的，通過各種方式將節點部署在被感知對象的內部或附近，獲取物理世界的各種信息。被部署的節點通過自組織方式構成的網絡，其節點中集成有傳感器、數據處理單元和通信單元。WSN借助于節點中的傳感器來測量周圍環境，可以探測溫度、濕度、噪聲、速度、光強度、電磁波等各種環境參數。
WSN在物聯網中的作用就像一個虛擬的皮膚，它能感受到一切物理世界的信息，并與觀察者分享這些信息。
一個典型的WSN體系結構如圖1所示。

該體系包括分布式傳感器節點、目標節點(sink)、Internet和用戶端。sink也就是數據中心，它的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強，可連通傳感器網絡與外部網絡，從而實現協議棧之間的通信轉換。每個散布在網絡中的節點通過多跳路由的方式將感知數據傳送到sink，用戶可以通過Internet或者衛星與sink進行通訊。