Security in Ad-hoc and Sensor Networks pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

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

出品人:

頁數:229

译者:

出版時間:2005-3

價格:440.70元

裝幀:

isbn號碼:9783540243960

叢書系列:

圖書標籤:

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

《無綫傳感器網絡安全：原理、挑戰與對策》 簡介 在當今信息技術飛速發展的時代，無綫傳感器網絡（Wireless Sensor Networks, WSNs）已成為一種重要的技術範式，廣泛應用於環境監測、工業自動化、軍事偵察、智能傢居等眾多領域。WSNs由大量微型、低功耗的傳感器節點組成，這些節點能夠自主感知、收集、處理並傳輸數據，形成一個分布式、自組織的監測係統。然而，正是這種分布式、自組織的特性，以及節點本身的資源限製（如計算能力、存儲空間、能量等），使得WSNs麵臨著嚴峻的安全挑戰。與傳統的固定網絡安全不同，WSNs的安全問題更為復雜和嚴峻，需要專門的研究和解決方案。 本書《無綫傳感器網絡安全：原理、挑戰與對策》深入探討瞭WSNs所麵臨的各類安全威脅，並係統性地梳理瞭現有的安全防護原理、關鍵技術和應對策略。本書旨在為相關領域的科研人員、工程師、學生以及對WSNs安全感興趣的讀者提供一個全麵、深入的理解框架。 第一部分：無綫傳感器網絡安全概述 在本部分，我們將首先勾勒齣WSNs的基本架構和工作原理，為理解其安全問題奠定基礎。我們將重點介紹WSNs的特點，如大規模部署、節點異構性、自組織能力、有限的計算和能量資源，以及其對環境的適應性。這些特性既是WSNs的優勢，也是其安全脆弱性的根源。 隨後，我們將詳細闡述WSNs麵臨的典型安全威脅。這些威脅涵蓋瞭從物理層到應用層的各個環節，包括： 節點竊聽與欺騙： 攻擊者可能通過物理接觸或無綫監聽獲取節點信息，或僞裝成閤法節點進行欺騙。 拒絕服務（DoS）攻擊： 攻擊者可能通過耗盡節點資源（如能量、帶寬）或乾擾通信信道，導緻網絡服務中斷。 數據篡改與僞造： 攻擊者可能攔截、修改或注入虛假數據，破壞數據的完整性和可信度。 路由攻擊： 攻擊者可能操縱路由信息，導緻數據流嚮異常，或進行“黑洞”攻擊（將所有數據包吞噬）。 重放攻擊： 攻擊者可能捕獲並重放閤法數據包，導緻網絡誤判或重復執行操作。 女巫攻擊（Sybil Attack）： 攻擊者創建一個或多個節點，冒充多個閤法節點，從而獲得異常大的網絡影響力。 秘密泄露： 密鑰、節點身份信息等敏感信息可能被竊取。 我們將深入分析這些威脅的攻擊方式、潛在影響以及攻擊者可能利用的漏洞，幫助讀者建立起對WSNs安全風險的清晰認識。 第二部分：無綫傳感器網絡安全原理與技術 在本部分，我們將詳細介紹用於保護WSNs安全的關鍵技術和原理。我們將從基礎的安全機製齣發，逐步深入到更復雜的安全協議和算法。 加密技術： 對稱加密： 介紹AES等對稱加密算法在WSNs中的應用，以及針對資源受限節點的輕量級對稱加密方案。 非對稱加密： 探討RSA、ECC等非對稱加密算法的原理及其在WSNs中麵臨的挑戰（如計算開銷），並介紹針對WSNs優化的非對稱加密方法。 密鑰管理： 這是WSNs安全的核心難題之一。我們將詳細介紹各種密鑰分發、密鑰更新、密鑰協商機製，包括預分發密鑰、基於公鑰的密鑰協商、基於樞紐的密鑰管理等，並分析它們的優缺點。 身份認證與訪問控製： 節點身份認證： 介紹基於共享密鑰、基於證書、基於挑戰-響應機製的節點身份認證方法。 訪問控製： 探討如何限製節點訪問特定資源或執行特定操作，以防止越權訪問。 完整性保護： 消息認證碼（MAC）： 介紹HMAC等MAC技術，用於驗證消息的完整性和來源。 數字簽名： 探討數字簽名在驗證數據來源和防止篡改方麵的作用，以及為WSNs設計的輕量級簽名方案。 信任與聲譽管理： 信任模型： 介紹基於評級、基於曆史行為、基於鄰居推薦的信任評估模型。 聲譽係統： 探討如何構建和維護節點的聲譽信息，用於識彆和隔離惡意節點。 入侵檢測係統（IDS）： 基於簽名檢測： 介紹如何利用已知的攻擊模式來檢測入侵。 基於異常檢測： 介紹如何通過建立正常網絡行為模型來識彆偏離正常行為的異常活動。 分布式入侵檢測： 探討在WSNs中實現分布式IDS的方法，以及挑戰。 安全路由協議： SEcure and Efficient Routing Protocol (SERP)： 介紹一種示例性的安全路由協議，說明其如何抵禦路由攻擊。 其他安全路由機製： 探討如何通過加密、認證、檢測等手段增強現有路由協議的安全性。 第三部分：無綫傳感器網絡安全挑戰與對策 在第三部分，我們將聚焦於WSNs安全領域特有的挑戰，並提齣相應的對策和解決方案。 資源受限性帶來的挑戰： 計算與存儲限製： 復雜的加密算法和安全協議往往需要較大的計算和存儲資源，這對於微型的傳感器節點來說是巨大的負擔。本書將介紹各種輕量級加密、壓縮和優化技術。 能量約束： 安全機製的運行會消耗節點能量，導緻節點壽命縮短。我們將討論如何設計低功耗的安全協議，以及能量收集和能量感知安全策略。 移動性帶來的挑戰： 節點移動： 移動的節點會頻繁改變網絡拓撲，給密鑰管理、路由和連接性帶來挑戰。本書將探討支持移動節點的安全通信機製。 移動基站/匯聚節點： 移動的基站或匯聚節點也可能引入新的安全風險，如數據被截獲或篡改。 大規模部署帶來的挑戰： 管理復雜度： 節點數量龐大，手動配置和管理安全參數非常睏難。我們將介紹自動化和自適應的安全管理方法。 攻擊麵廣闊： 大量節點意味著攻擊者有更多的潛在目標。 異構性帶來的挑戰： 節點能力差異： 網絡中可能存在性能差異較大的節點，需要設計能夠適應不同節點能力的通用安全框架。 物理安全性： 節點易受攻擊： 傳感器節點可能部署在易於被物理接觸的環境中，容易被竊取、損壞或篡改。本書將討論一些物理安全措施，如篡改檢測和物理防護。 安全策略與框架： 分層安全模型： 介紹如何根據不同的網絡層級設計和部署安全機製。 自適應安全： 探討如何根據網絡狀態、環境變化和威脅演變，動態調整安全策略。 安全組建與協同： 介紹如何將不同的安全技術進行組閤，形成一個完整的安全解決方案，並強調節點間的安全協同作用。 結論與未來展望 在本書的最後，我們將對WSNs安全領域的研究現狀進行總結，並對未來的發展趨勢進行展望。我們將討論諸如基於區塊鏈的WSNs安全、機器學習在WSNs入侵檢測中的應用、後量子密碼學在WSNs中的潛力等前沿研究方嚮。 《無綫傳感器網絡安全：原理、挑戰與對策》旨在為讀者提供一個係統性的知識體係，幫助理解WSNs安全問題的復雜性，掌握相關的核心技術，並為應對未來的安全挑戰奠定堅實的基礎。通過閱讀本書，讀者將能夠更好地設計、部署和維護安全可靠的無綫傳感器網絡係統。

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