无线传感网安全接入技术的研究综述(3)
图 5-1HMM 状态变迁图 30
图 5-2 基于 HMM 的传感器网络入侵检测机制图 31
图 7-1TDOA 定位方法示意图 37
图 7-2APIT 算法原理图 39
图 7-3APIT 算法示例图 40
表 1.1 美国有关大学的无线传感网研究项目和组织 4
表 2.1 安全技术所在层次及其能够防范的攻击类型表 12
表 3.1 无线传感网密钥管理技术分类表 1 5
表 6.1 安全数据融合协议的比较表 3 5
表 7.1 无线传感网环境下的密钥管理技术分析表 41
表 7.2 无线传感网环境下的安全路由技术分析表 42
表 7.3 无线传感网环境下的入侵检测技术分析表表 43
表 7.4 无线传感网环境下的数据融合技术分析表 43
表 7.5 无线传感网环境下的节点安全定位技术分析表 44
1 1 1 1 引言引言引言引言
无线传感网络作为一种有效的无线数据获取网络，可以以大量的廉价微型传感器
节点方便的配置到人类无法接近或对人类有害的地区 ， 协作地感知 、 采集和处理网络
覆盖区域中感知对象的信息 ， 并发给用户 ， 从而极大地扩展了现有网络的功能和人类
认识世界的能力 。 由于它廉价 、 可动态配置 、 自组织和良好的可扩展性 ， 无线传感网
络被越来越多的关注和应用 。 由于无线传感网被大量的应用于军事和商业领域 ， 其安
全性也被越来越多的关注。本文概括分析了与无线传感网有关的安全技术。
1 1 1 1 ． ． ． ． 1 1 1 1 无线传感网络概述 无线传感网络概述 无线传感网络概述 无线传感网络概述
20 世纪 90 年代以来，嵌入式系统、无线通信、分布式信息处理技术、网络、微电
子机械系统、低功耗的模拟和数字电路技术的快速发展使得开发小体积、低成本 、 低
功耗的微型传感器成为可能 。 这些传感器通常具有感知 、 数据处理 、 计算和无线网络
通信能力 。 无线传感网络就是由这些大量 、 廉价的传感器节点以无线 、 多跳 、 自组织
方式构成的网络 ， 它能够协作地实时监测 、 感知和采集网络分布式区域内的各种环境
或监测对象的信息 ， 并对这些数据进行处理 ， 获得详尽而准确的信息 ， 并传送给需要
这些信息的用户 [1]。
早在 1999 年 ， 在美国召开的移动计算和网络国际会议就已经提出 “ 无线传感网是
下一个世纪人类面临的又一个发展机遇 ” 。美国《商业周刊》认为无线传感网是全球
未来四大高技术产业之一，是 21 世纪世界最具影响力的 21 项技术之一。 2003 年 ， 麻
省理工学院的 《 技术评论 》 杂志指出 ， 无线传感网技术是对人类未来生活产生深远影
响的十大新兴技术之一，并将是这十种新兴技术之首 [2]
。图 1-1 无线传感网通信体系结构图
如图 1-1 所示，无线传感器网能够将逻辑上的信息世界与真实的物理世界融合在
一起 ， 从根本上改变了人类与自然交互的方式 ， 非常符合 Mark Weiser 提出的 “ 普适 ”
计算的思想 ， 也就是说用户和周围环境的很多个大大小小的计算设备在潜意识上进行
交互 。 传感器节点作为一种微型的嵌入式设备 ， 构成了无线传感网的基础层支撑平台 。
传感器节点通常由处理器单元、无线传输单元、传感器单元和能量供应单元 4 部
分组成如图 1-2 所示。1 1 1 1 ． ． ． ． 2 2 2 2 无线传感网的特征 无线传感网的特征 无线传感网的特征 无线传感网的特征
（ 1 ） 节点无中心性。无线传感网没有绝对的中心节点，所有节点都处于对等的地