面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议

无线传感器网络作为物联网的重要组成部分,广泛应用于环境监测、医疗健康、智能家居等领域.身份认证为用户安全地访问传感器节点中的实时数据提供了基本安全保障,是保障无线传感器网络安全的第一道防线;前向安全性属于系统安全的最后一道防线,能够极大程度地降低系统被攻破后的损失,因此一直被学术及工业界视为重要的安全属性.设计面向多网关的可实现前向安全性的无线传感器网络多因素身份认证协议是近年来安全协议领域的研究热点.由于多网关无线传感器网络身份认证协议往往应用于高安全需求场景,一方面需要面临强大的攻击者,另一方面传感器节点的计算和存储资源却十分有限,这给如何设计一个安全的多网关无线传感器网络身份认证协议带来了挑战.近年来,大量的多网关身份认证协议被提出,但大部分都随后被指出存在各种安全问题.2018年,Ali等人提出了一个适用于农业监测的多因素认证协议,该协议通过一个可信的中心(基站)来实现用户与外部的传感器节点的认证;Srinivas等人提出了一个通用的面向多网关的多因素身份认证协议,该协议不需要一个可信的中心,而是通过在网关之间存储共享秘密参数来完成用户与外部传感器节点的认证.这两个协议是多网关无线传感器网络身份认证协议的典型代表,分别代表了两类实现不同网关间认证的方式:1)基于可信基站,2)基于共享秘密参数.分析指出这两个协议对离线字典猜测攻击、内部攻击是脆弱的,且无法实现匿名性和前向安全性.鉴于此,本文提出一个安全增强的可实现前向安全性的面向多网关的无线传感器网络多因素认证协议.该协议采用Srinivas等协议的认证方式,即通过网关之间的共享秘密参数完成用户与外部传感器节点的认证,包含两种典型的认证场景.对新协议进行了BAN逻辑分析及启发式分析,分析结果表明该协议实现了双向认证,且能够安全地协商会话密钥以及抵抗各类已知的攻击.与相关协议的对比结果显示,新协议在提高安全性的同时,保持了较高的效率,适于资源受限的无线传感器网络环境.     

基于CDMA模块的无线传感器网络网关的实现

无线传感器网络网关是整个网络的数据出口，具有举足轻重的作用。文章介绍了无线传感器网络的体系结构，分析了网关节点的特点和功能，比较了几种可能的网关接入技术，在此基础上提出了基于CDMA模块的网关实现方案。     

基于WSNs节点权重的网关接入异构网络研究

在无线传感器网络(WSNs)中,虽然现有网关节点的设计已经将多网融合的传输方式引入进来,但很少有综合考虑整个网关节点的性能,包括吞吐量、丢包率、耗电量和成本开销等,并且少有深入探讨多网选择切换方法。针对此现状,引入传感器节点权重的概念,从不同权重的传感器节点需要不同的传输策略出发,以数据上传互联网为目的,提出了一种网关接入异构网络的框架,并在此框架中综合考虑吞吐量、耗电量和接入所需费用3个方面,提出了一种多目标优化的模型,之后给出启发式的近似算法。实验结果表明:在保证传感器网络中数据可靠传输和能耗稳定的前提下,提高了数据传输效率,并适当降低了网关接入异构网络的成本,为网关接入异构网络传输数据提供了一种可靠的方案。     

基于无线传感网络的环境监测系统

无线传感器网络是目前环境监测领域研究的热点技术。结合ZigBee和无线传感网络设计了集多种功能于一体的完整环境监测系统。在本系统中,节点选用CC2530芯片作为zigbee通信模块,网关采用GPRS作为系统与3G网络的通信模式。系统实现了采集温度、湿度、光线亮度等环境信息,并进行了相应处理,设计了网关数据处理软件算法。系统具体的工作方式为：传感器节点对室内的环境信息进行采集并将数据以ZigBee无线自组网方式发送到无线传感网络的控制中心网关,网关负责将传感器数据处理后上传到云服务器;用户能够通过手机APP和网页查看,对于重要的警告信息网关会发短信到用户的手机,而服务器端会发邮件或微博提醒用户。经过测试和使用,本系统运行可靠,能准确获取环境数据,网关和服务器端数据能够实时更新,环境参数能实现自动调节与校准。     

基于Modbus协议的无线传感器网络网关设计

针对异构网络通信协议的融合问题,设计了一种无线传感器网络网关.网关通过Wi-Fi接入公共网络,采用ZigBee、蓝牙、Wi-Fi三种无线通信技术组建感知网络,以实现用户远程访问和控制传感器网络节点的功能.提出以Modbus协议规范作为不同类型网络间应用层协议转换的统一标准,屏蔽了异构网络通信协议数据格式的差异,改善了网关的可扩展性.在以ARM处理器为核心的硬件平台上,运用嵌入式编程实现网关功能.经测试,无线传感器网络网关运行稳定高效,满足多数应用场合的实时性要求.     

无线传感器网络与TCP/IP网络互联通信技术研究

提出了无线传感器网络与Intemet互联通信技术的代理服务器系统结构.设计了具有网络接口功能的代理网关节点.该节点作为无线传感器网络与Internet互联通信的代理网关,实现了远程访问和获取传感器网络监测的信息.给出了精简化的TCP/IP互联协议,以及代理网关主处理程序的软件实现.     

无线传感器网络的安全问题与挑战

无线传感器网络是一种新兴技术。传感器网络与无线通信相结合使得它容易受到安全威胁和攻击。本文研究各种安全问题以及传感器网络所面临的挑战。本文辨别了各种安全威胁并提出了传感器网络部署整体安全机制,同时提供了无线传感网鲁棒的安全的整体图景。     

6LoWPAN网关的设计与实现

本文提出了一种基于6LoWPAN的传感器网关,并对网关中的硬件与软件设计进行了详细的论述与讨论.在小型实验平台上对本网关的数据包接收率、平均延迟时间以及平均消耗能量等性能参数进行了比较分析.实验数据表明,本网关能很好地实现无线传感器网络与IPv6网络的互联并保证其连续性.     

无线传感器网络远程重编程研究与实现

无线传感器网络是由大量节点和网关设备组成的,节点和网关的分布范围非常广泛,有时它们可能被分布在人迹罕至的恶劣环境中。根据应用需求,经常需要对节点和网关的软件进行更新或替换,鉴于其分布环境问题,每次将设备回收进行软件更新很不现实,因此考虑对无线传感器网络进行远程重编程。在对无线传感器网络和下一代互联网研究的基础上,文中主要对无线传感器网络重编程的关键技术进行了研究,在现有Contiki loader模块的基础上,搭建通信操作平台并实现了基于Contiki的无线传感器网络重编程,实现中心管理服务器对无线传感器节点的远程重编程。     

分析传感器网与计算机网融合的安全技术研究

未来信息网络发展主要包括:移动化、多样化、小型化的无线传感器网以及扁平化、综合化、大型化的计算机网两个方向,而在异构网络融合中,两网融合的网络模式非常的典型。本文主要针对安全问题,对异构融合网络的安全技术进行了分析和探究,以促使传感器网与计算机网融合的安全与发展。     

一种面向融合泛在网的协同防护体系设计

在深入分析融合泛在网功能和特征的基础上,通过增加安全接入网关和虚拟重构安全控制服务器(简称安全控制服务器)两类主要的功能实体构成协同防护的硬件体系,同时通过策略订阅实现协同防护的软件逻辑体系,并采用基于证据投影分解方法的证据理论实现安全态势评估,从而实现在融合泛在网中各种末梢网络均可通过安全接入网关,利用现有的各种异构接入网络安全接入到位于IP核心网的安全服务平台,也可将安全服务命令和数据发送到末梢节点。     

嵌入式多业务接入网关的设计与应用

多业务接入网关是构建多业务局域网的核心,采用有线和无线综合接入方式,以及语音和数据多业务融合的思想,非常适合于SOHO应用环境。文章提出了嵌入式多业务接入网关技术方案,着重介绍多业务接入网关软、硬件设计与实现,包括设计原则和设计思路,以及各功能模块的作用和工作原理,最后给出多业务局域网的应用实例。     

基于服务网关的虚拟服务缓存的研究和应用

在面向服务的体系结构(SOA)中,服务作为模块之间的接口,其调用性能的重要性日益突出．为提高服务调用的性能,经常使用服务网关构建服务集群,通过部署在网关上的调度器,来实现服务集群的负载平衡．文章针对Web服务中常见的数据服务和信息服务,设计了一种基于服务网关的面向时间的虚拟服务缓存模型,通过定量的分析证明该模型能够有效缩短可缓存服务的平均响应时间．实验表明,该模型具有普遍性,在实际应用中已取得良好的效果．     

应用区域边界授权模型

应用区域边界安全系统是一个关防系统,它在使用过程中能否达到保护应用环境安全的目标是由其安全授权规则集的完备性和一致性及对其授权的简便性决定的。应用环境中的主体是通过各种不同的应用协议对客体进行访问的,它们在通过应用区域边界安全系统时,应用区域边界安全系统将根据安全授权规则集对其访问请求进行检验,若满足安全授权规则集要求,则允许通过,反之拒绝。因此,我们根据访问请求所涉及的主体、客体、协议、安全策略等部件,给出了应用区域边界授权的体系结构,同时在给出刻画它们特性的谓词基础上,提出了易于表达安全策略的应用区域边界形式化授权模型。对此形式化模型进行编译不仅可以根据安全策略对授权的合法性进行检验,而且也可以及时发现安全策略中存在的漏洞,从而可以得到一个正确的安全授权规则集。     

物联网安全接入网关的设计与实现

文章通过分析物联网发展过程中存在的安全问题,提出了如何通过物联网安全接入网关,构建接入安全、管理可控的物联网系统架构,最后详细设计了物联网安全接入网关的功能组成和安全技术要求。     

云存储安全网关关键技术研究

云存储安全网关能够提供安全、高效的数据存储备份服务,克服传统存储备份服务的不足。阐述了云存储网关的研究现状。总结了现有云存储网关研究相关的一些关键技术,其中包括多租户下的数据隔离和隐私保护,访问性能优化和重复数据删除技术,数据访问管理技术和透明加密技术。最后,总结全文并指出云存储网关未来的研究方向。     

基于Netfilter框架的访问控制的动态实现

分析了校园网访问控制的静态实现方法的不足,提出了动态的实现方案,并对其中的关键技术进行了探讨.动态实现方案的核心是控制网关的实现.基于Neffilter框架,对控制网关的两个组成模块进行了设计和实现.新方案具有良好的安全性,并能够整合校园网中存在的端到端的访问验证,在校园网中实现统一的访问控制.最后,通过实验证明新方案是可行的,且运行表现良好.     

ERBAC模型的改进与实现*

阐述了RBAC96模型在实际应用中存在授权、访问规则、细粒度访问控制等方面的不足,分析了基于角色对用户和角色混合授权的ERBAC模型的不足,提出了一种改进ERBAC模型,使其授权更加灵活,安全性更高,并采用引入访问规则和模糊时间约束机制以及把系统模块和角色进行绑定的方法予以实现。访问规则和审计功能及模糊时间约束机制的引入能使安全性更高,把系统模块和角色进行绑定达到细粒度的访问控制。改进ERBAC模型的授权更加灵活,其安全性更高。     

一种基于插件与联动技术的复合安全网关

针对中小型企业对网络安全防护需要网关功能多样化的需求，提出了一种复合型安全网关的设计方法。功能模块建立在安全网关管理平台之上，使用插件技术开发和添加所需功能模块，方便功能模块的改进、删除和增加，而功能模块之间的工作以模块内部的联动技术进行相互通信，提高了整体效率。文章给出了一种复合网关管理平台的实现模型和在Linux下的应用，指出了插件技术和联动技术在复合型网关中的重要作用，给出了这种技术在分布式复合网关中的应用前景。     

SOAP-CORBA网关系统研究与实现

提出了一个基于虚拟CORBA对象的网关系统模型,并讨论了系统实现关键技术。通过引入基于DSI技术的服务激活技术和基于自定义POA策略的服务管理技术,解决了CORBA客户在不感知外部Web服务与CORBA服务差别的情况下访问外部Web服务的问题。系统可在不改变开发人员原有的编程模式下,使得CORBA应用快速地从CORBA域过渡到Internet域。