物联网中无线传感器网络的安全技术

摘要：物联网被誉为信息革命的第三次浪潮，它的发展将产生巨大的社会效益和经济效益。伴随着物联网在各个领域的成功应用，安全问题也日趋显现。无线传感器网络由于在物联网中担当链接传统网络重任，安全问题尤其突出。文章以无线传感器网络的结构、特征为基础，分析了物联网所面临的安全挑战，并研究了其中的关键安全技术。
关键词：物联网；无线传感器网络；安全；密钥管理

0 引言
最近几年，物联网之所以能成为研究的热点，究其原因：一是物联网是新一代信息技术的重要组成部分，将对社会的发展起到推动作用；二是物联网的应用将产生巨大的经济效益，据有关专家估算，物联网的产值将达到万亿级别。
伴随着物联网在各个领域的成功应用，物联网的安全问题也变得越来越重要，由于无线传感器网络(WSN)在物联网体系中担当着链接传统网络的重任，因此其安全问题尤其突出。可以说，不解决安全问题，物联网是没有明天的。

1 WSN的结构特点
1．1 WSN的结构
WSN以感知为目的，通过各种方式将节点部署在被感知对象的内部或附近，获取物理世界的各种信息。被部署的节点通过自组织方式构成的网络，其节点中集成有传感器、数据处理单元和通信单元。WSN借助于节点中的传感器来测量周围环境，可以探测温度、湿度、噪声、速度、光强度、电磁波等各种环境参数。
WSN在物联网中的作用就像一个虚拟的皮肤，它能感受到一切物理世界的信息，并与观察者分享这些信息。
一个典型的WSN体系结构如图1所示。

该体系包括分布式传感器节点、目标节点(sink)、Internet和用户端。sink也就是数据中心，它的处理能力、存储能力和通信能力相对较强，可连通传感器网络与外部网络，从而实现协议栈之间的通信转换。每个散布在网络中的节点通过多跳路由的方式将感知数据传送到sink，用户可以通过Internet或者卫星与sink进行通讯。