无线传感器网络安全认证方案
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（1）信道访问的公平性问题。
传感器网络中的每个信道都具有平等的机会，他们都具有传输信息的功能。因此为保证传感器网络信道的公平，我们采取MAC协议来控制节点介入通道的能力，一般我们会采取退避算法进行公平布置通道公平问题，但是这样一来我们就需要面对这样一个现实问题：当每个通道节点都采取了退避算法之后，每个节点的退避时间都减小到0，那么一来就会造成各个通道又发生冲突的可能。因此采取何种退避算法是保证信道公平的最大问题。
（2）节点移动的影响。
节点是不断移动的，节点的移动必然会造成网络拓扑结构的变化，而这些变化需要网络路由协议作出相应的变化。同时移动节点也会对信道接入协议产生影响，但是根据相关文献研究，节点移动对无线传感器网络的影响是忽略不计的。由上述可知，由于无线传感器网络的特性，使得它们面临的安全隐患不同，因此本文从安全认证技术和网络体系结构入手，针对已有的认证技术和MAC协议进行改进，提出一种新的安全策略。
2当前无线传感器网络安全认证方案的现状
安全认证是无线传感器网路运行的关键技术，当前对无线传感器的安全认证主要是通过KDC的方案以及相邻传感器之间的密钥交换实现的。
2．1基于对称密码体制的认证方案
由于在传感器网络中，节点的能量是比较有限的，因此采取对称密码体制的计算要远远小于非对称密码体制的计算，因此从节约资源角度出发，我们应该选择对称密码体制。对称密码体制认证方案主要有E—G方案。矩阵密钥预分配方案、基于多项式的密钥分配方案。这些方案基本上都具有相同的思路：都是通过某种方法，使得相邻节点之前建立共享密钥，在节点之间形成相互认证。
2．2基于非对称密码体制的认证方案
随着网络技术的不断发展以及人们研究层次的加深，人们已经逐渐的将非对称密码体制应用于无线传感器网络认证体系中，之所以选择非对称密码体制认证主要是因为非对称密码体制的安全性要高，对非对称密码体制认证的方案目前主要集中在：基于RSA算法的TinyPK实体认证方案、基于ECC加密的强用户认证方案以及基于身份标识的认证方案。
2．3分布式安全认证方案
分布式安全认证方案是由Bauer在2005年首次提出来的，其采取的主要是秘密共享和组群同意的密码学概念，该方案的制定思路是：初始化。传感器网络被假设为每个节点都有一个前向节点和后续节点，在节点被应用到具体的环境中之前，系统会给每个节点一个唯一编号，并且告知其相应的信息，这个信息是该节点独自掌握的；密码分割。秘密分割主要是在节点需要认证时，系统会将部分信息以分割的方式传递给需要认证的节点；身份认证。说的通俗点就是在节点需要认证时需要将系统进行身份认证，如果系统信息与节点自身的信息向符合，那么节点就会被认可。综合上述的无线传感器网络安全认证方案，其主要采取的基于密钥管理的模式来解决节点的身份认证问题，这样的方案需要服务器进行集中、同步机制，这样在进行运行时由于通信量比较大，很容易造成安全问题，而且这些认证方案只能对外部恶意节点攻击进行防范，而不能处理内部节点的恶意攻击，因此该方案中的某个节点一旦被外界所俘获，那么这个节点的密钥也就被其所掌握的，进而会对整个网络通信安全构成威胁。因此本文从传感器行为的空间相关性和时间相关性入手，提出基于可信的WSN认证技术。
3基于可信的无线传感器网络认证方案
3．1网络可信技术
网络可信是当前计算机网络安全研究领域的热门话题，网络可信技术是在原来网络安全技术的基础上增加行为可信安全的新方法。网络可信技术就是在网路在给网络运行设定目标时，如果该行为是可以预期的，那么该网络实体就是可信的。网络可信主要是从以下四个方面阐述的：一是对用户的身份进行唯一性认证；二是网络平台软件、硬件配置是正确的；三是应用程序的完整性和合法性；四是网络环境下平台之间的相互信任性。
3．2节点行为信任模型的构建
信任模型就是无线传感器通过本身的节点与其它节点相互交往建立的量化的评价体系。信任模型本质上属于节点的实际物理属性和行为的一个综合能力的反映。在可信无线传感器网络认证方案中节点的可信度是整个方案的核心技术，因此对节点的可信度的度量就显得格外的重要。我们可以采取以下度量方法：一是根据节点进行身份认证时获得的信息进行计算。二是通过预测节访问对象的序列来计算；三是根据节点在享受内网时表现出来的属性进行计算。
3．3基于可信的无线传感器网络认证方案
由于无线传感器主要是通过传感器内的节点进行工作，因此在某种意义上，传感器节点之间存在很大的关联性，因此我们可以借助该特点对当前的传感器节点进行信任度的计算。传感器的算法主要体现在以下流程：将无线传感器网络安全认证与行为信任相结合，强化对网络节点行为可信的动态处理。具体表现在传感器网络中的簇透对内部节点行为进行安全认证，路由节点的下一跳节点对上一跳节点进行安全认证。首先是簇头对节点进行信任等级授权，如果某节点的信任等级不信任，那么系统就会丢弃该节点输出的信息或者将其断开与网络的连接，以此保证无线传感器网络的安全。基于行为可信的认证算法基本思想是：将现有认证机制与行为信任相结合，强化对网络节点行为可信的动态处理。算法的具体实现过程主要分为：一是簇头首先对簇内的节点进行身份认证，该身份认证主要是根据网络部署时所设置的密钥管理进行，一旦密钥失效，那么簇头就会将传感器设定为false，传感器网络就会拒绝该节点的访问。二是进行安全认证的节点会与周围的节点进行信息交换，并且根据交换的信息计算密钥认证通过节点的信任度，如果计算出来的数值小于无线传感器网络安全值时，那么无线传感器的状态就是false．就会被系统所拒绝访问，相反，则系统就允许其运行。
4结束语
无线传感器网络是由一系列传感器节点组成的，以无线Adhoc形式进行通信的网络由于无线传感器网络一般都应用在无人值守的恶劣环境区域中，极易受到外界的干扰，所以无线传感器网络的安全是主要关注的问题，针对这种网络特性，本文在现有的安全认证的基础上加入了可信计算的思想，解决了已有的研究大多是基于密钥的身份认证，不能处理节点错误行为的安全认证问题，同时为了更好地实现这一机制，还对WSN的MAC协议、S－MAC协议进行了研究，并结合T－MAC协议对其进行了改进。
作者：王斌 单位：四川建筑职业技术学院