Security in Ad-hoc and Sensor Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Castelluccia, Claude; Hartenstein, Hannes; Paar, Christof

出品人:

页数:229

译者:

出版时间:2005-3

价格:440.70元

装帧:

isbn号码:9783540243960

丛书系列:

图书标签:

• Ad-hoc Networks
• Sensor Networks
• Wireless Security
• Network Security
• Cryptography
• Intrusion Detection
• Trust Management
• Routing Security
• Mobile Security
• Data Aggregation

《无线传感器网络安全：原理、挑战与对策》 简介 在当今信息技术飞速发展的时代，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）已成为一种重要的技术范式，广泛应用于环境监测、工业自动化、军事侦察、智能家居等众多领域。WSNs由大量微型、低功耗的传感器节点组成，这些节点能够自主感知、收集、处理并传输数据，形成一个分布式、自组织的监测系统。然而，正是这种分布式、自组织的特性，以及节点本身的资源限制（如计算能力、存储空间、能量等），使得WSNs面临着严峻的安全挑战。与传统的固定网络安全不同，WSNs的安全问题更为复杂和严峻，需要专门的研究和解决方案。 本书《无线传感器网络安全：原理、挑战与对策》深入探讨了WSNs所面临的各类安全威胁，并系统性地梳理了现有的安全防护原理、关键技术和应对策略。本书旨在为相关领域的科研人员、工程师、学生以及对WSNs安全感兴趣的读者提供一个全面、深入的理解框架。 第一部分：无线传感器网络安全概述 在本部分，我们将首先勾勒出WSNs的基本架构和工作原理，为理解其安全问题奠定基础。我们将重点介绍WSNs的特点，如大规模部署、节点异构性、自组织能力、有限的计算和能量资源，以及其对环境的适应性。这些特性既是WSNs的优势，也是其安全脆弱性的根源。 随后，我们将详细阐述WSNs面临的典型安全威胁。这些威胁涵盖了从物理层到应用层的各个环节，包括： 节点窃听与欺骗： 攻击者可能通过物理接触或无线监听获取节点信息，或伪装成合法节点进行欺骗。 拒绝服务（DoS）攻击： 攻击者可能通过耗尽节点资源（如能量、带宽）或干扰通信信道，导致网络服务中断。 数据篡改与伪造： 攻击者可能拦截、修改或注入虚假数据，破坏数据的完整性和可信度。 路由攻击： 攻击者可能操纵路由信息，导致数据流向异常，或进行“黑洞”攻击（将所有数据包吞噬）。 重放攻击： 攻击者可能捕获并重放合法数据包，导致网络误判或重复执行操作。 女巫攻击（Sybil Attack）： 攻击者创建一个或多个节点，冒充多个合法节点，从而获得异常大的网络影响力。 秘密泄露： 密钥、节点身份信息等敏感信息可能被窃取。 我们将深入分析这些威胁的攻击方式、潜在影响以及攻击者可能利用的漏洞，帮助读者建立起对WSNs安全风险的清晰认识。 第二部分：无线传感器网络安全原理与技术 在本部分，我们将详细介绍用于保护WSNs安全的关键技术和原理。我们将从基础的安全机制出发，逐步深入到更复杂的安全协议和算法。 加密技术： 对称加密： 介绍AES等对称加密算法在WSNs中的应用，以及针对资源受限节点的轻量级对称加密方案。 非对称加密： 探讨RSA、ECC等非对称加密算法的原理及其在WSNs中面临的挑战（如计算开销），并介绍针对WSNs优化的非对称加密方法。 密钥管理： 这是WSNs安全的核心难题之一。我们将详细介绍各种密钥分发、密钥更新、密钥协商机制，包括预分发密钥、基于公钥的密钥协商、基于枢纽的密钥管理等，并分析它们的优缺点。 身份认证与访问控制： 节点身份认证： 介绍基于共享密钥、基于证书、基于挑战-响应机制的节点身份认证方法。 访问控制： 探讨如何限制节点访问特定资源或执行特定操作，以防止越权访问。 完整性保护： 消息认证码（MAC）： 介绍HMAC等MAC技术，用于验证消息的完整性和来源。 数字签名： 探讨数字签名在验证数据来源和防止篡改方面的作用，以及为WSNs设计的轻量级签名方案。 信任与声誉管理： 信任模型： 介绍基于评级、基于历史行为、基于邻居推荐的信任评估模型。 声誉系统： 探讨如何构建和维护节点的声誉信息，用于识别和隔离恶意节点。 入侵检测系统（IDS）： 基于签名检测： 介绍如何利用已知的攻击模式来检测入侵。 基于异常检测： 介绍如何通过建立正常网络行为模型来识别偏离正常行为的异常活动。 分布式入侵检测： 探讨在WSNs中实现分布式IDS的方法，以及挑战。 安全路由协议： SEcure and Efficient Routing Protocol (SERP)： 介绍一种示例性的安全路由协议，说明其如何抵御路由攻击。 其他安全路由机制： 探讨如何通过加密、认证、检测等手段增强现有路由协议的安全性。 第三部分：无线传感器网络安全挑战与对策 在第三部分，我们将聚焦于WSNs安全领域特有的挑战，并提出相应的对策和解决方案。 资源受限性带来的挑战： 计算与存储限制： 复杂的加密算法和安全协议往往需要较大的计算和存储资源，这对于微型的传感器节点来说是巨大的负担。本书将介绍各种轻量级加密、压缩和优化技术。 能量约束： 安全机制的运行会消耗节点能量，导致节点寿命缩短。我们将讨论如何设计低功耗的安全协议，以及能量收集和能量感知安全策略。 移动性带来的挑战： 节点移动： 移动的节点会频繁改变网络拓扑，给密钥管理、路由和连接性带来挑战。本书将探讨支持移动节点的安全通信机制。 移动基站/汇聚节点： 移动的基站或汇聚节点也可能引入新的安全风险，如数据被截获或篡改。 大规模部署带来的挑战： 管理复杂度： 节点数量庞大，手动配置和管理安全参数非常困难。我们将介绍自动化和自适应的安全管理方法。 攻击面广阔： 大量节点意味着攻击者有更多的潜在目标。 异构性带来的挑战： 节点能力差异： 网络中可能存在性能差异较大的节点，需要设计能够适应不同节点能力的通用安全框架。 物理安全性： 节点易受攻击： 传感器节点可能部署在易于被物理接触的环境中，容易被窃取、损坏或篡改。本书将讨论一些物理安全措施，如篡改检测和物理防护。 安全策略与框架： 分层安全模型： 介绍如何根据不同的网络层级设计和部署安全机制。 自适应安全： 探讨如何根据网络状态、环境变化和威胁演变，动态调整安全策略。 安全组建与协同： 介绍如何将不同的安全技术进行组合，形成一个完整的安全解决方案，并强调节点间的安全协同作用。 结论与未来展望 在本书的最后，我们将对WSNs安全领域的研究现状进行总结，并对未来的发展趋势进行展望。我们将讨论诸如基于区块链的WSNs安全、机器学习在WSNs入侵检测中的应用、后量子密码学在WSNs中的潜力等前沿研究方向。 《无线传感器网络安全：原理、挑战与对策》旨在为读者提供一个系统性的知识体系，帮助理解WSNs安全问题的复杂性，掌握相关的核心技术，并为应对未来的安全挑战奠定坚实的基础。通过阅读本书，读者将能够更好地设计、部署和维护安全可靠的无线传感器网络系统。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆