[发明专利]基于IPv6编址的无线传感器网络安全路由方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全与IPv6技术的交叉领域，具体涉及一种支持IPv6编址的传感器节点的数据安全通信问题。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是当今备受关注的、多学科交叉的领域，在未来人类生活中的方方面面将起着不可或缺的作用，推动了现代化社会的进程。随着无线通信技术的飞速发展及无线应用领域的扩大，无线传感器网络日渐成为互联网领域研究的热点之一。IPv6是下一代网络发展的重点，将IPv6引入无线传感器网络，是无线传感器网络发展的一个重要方向。基于IPv6的无线传感器网络不仅可实现其与Internet的互联互通，还能成为IPv6的杀手级应用，进而大力推进IPv6的发展。随着物联网和无线传感网应用的日益成熟和普及，越来越多的涉及个人或公司的隐私信息需要通过无线传感器网络来传送，针对无线传感器网络的移动节点攻击方式越来越多样化，规模也越来越大。

无线传感器网络现有的移动节点具有很大的安全漏洞。攻击者可以将合法的移动节点的本地地址与攻击者的IP地址绑定，从而可以使得原本的发送节点发送给合法节点的数据流向攻击者期望的节点。由于无线传感器网络的可移动性，当网络中加入新节点时，攻击者可以将自己的本地IP地址作为Sink节点地址发送给传输数据的双方，通信双方都以攻击者作为通信的中间地址，攻击者得以成功窃取双方数据。攻击者也可以先和一个流量非常大的服务器(如图像服务器)建立连接，然后将服务器发送的目的地址设为需要攻击的节点地址，由于不经验证，服务器会认为刚刚发起会话的是现在的目的地址，并将大量该节点无法承受的数据发送至节点，从而导致节点拒绝服务。

WSN中的路由协议是网络攻击的主要目标，其安全性方面存在很多问题。典型的路由安全问题主要有数据在传输过程中被非法获取、未经授权的用户介入无线网、无线信道上传输的数据被非法修改等3个方面。解决这些问题的方法主要有：加密，保证没有密钥的用户无法还原处理信息；身份认证，保证没有非法用户使用网络；数据完整性校验，保证无线信道上传输的数据没被非法修改过。用户不可能接受并部署一个没有解决好安全和隐私问题的传感网络，因此在进行WSN协议和软件设计时，必须充分考虑WSN可能面临的安全问题，并把安全防范和检测机制集成到系统设计中去。只有这样，才能促进传感器网络的广泛应用，否则，传感器网络只能部署在有限、受控的环境中，这和传感器的最终目标——实现普遍性计算并成为人们生活中的重要组成部分是违背的。

发明内容

针对数据在无线传感器网络中需要进行安全传输的实际需求，本发明提出了一种基于IP编址的安全路由方法，包括了节点加入和离开网络的规则，以及在数据包的单播和多播过程中利用对数据包进行加密和认证的手段来实现路由的安全性。

本发明中的无线传感器网络节点具有以下功能：

1.支持IPV6协议栈以及6LowPAN体系；

2.具备数据采集和无线通信模块，可支持安全加解密算法。

本发明的具体方案如下：一种基于IPv6编址的无线传感器网络安全路由方法，其特征在于，