[发明专利]一种无线传感器网络的安全防护系统

说明书

本发明公开了一种无线传感器网络的安全防护系统，每个传感器节点内均设有加密模块、身份验证模块和预警模块；所述加密模块用于传感器节点之间交换数据的加密处理，每交换一次数据，秘钥更新一次；所述身份验证模块用于各传感器节点之间的身份验证，在身份验证后方可进行数据的传输；所述预警模块用于在身份验证错误后启动报警程序，以提醒工作人员及时进行网络安全维护。本发明实现了传感器网络的实时监测，通过加密模块以及身份验证模块的设计，可以很好的提高网络的安全性能，利于网络状态稳定性的维护。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络领域，具体涉及一种无线传感器网络的安全防护系统。

背景技术

WSN是一种大规模的分布式网络，常部署于无人维护、条件恶劣的环境当中，且大多数情况下传感节点都是一次性使用，从而决定了传感节点是价格低廉、资源极度受限的无线通信设备，它的特点主要体现在以下几个方面:(1)能量有限:能量是限制传感节点能力、寿命的最主要的约束性条件，现有的传感节点都是通过标准的AAA或AA电池进行供电，并且不能重新充电。(2)计算能力有限:传感节点CPU一般只具有8bit、4MHz～8MHz的处理能力。(3)存储能力有限:传感节点一般包括三种形式的存储器即RAM、程序存储器、工作存储器。RAM用于存放工作时的临时数据，一般不超过2k字节；程序存储器用于存储操作系统、应用程序以及安全函数等，工作存储器用于存放获取的传感信息，这两种存储器一般也只有几十k字节。(4)通信范围有限:为了节约信号传输时的能量消耗，传感节点的RF模块的传输能量一般为10mW到100mW之间，传输的范围也局限于100米到1公里之内。(5)防篡改性:传感节点是一种价格低廉、结构松散、开放的网络设备，攻击者一旦获取传感节点就很容易获得和修改存储在传感节点中的密钥信息以及程序代码等。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线传感器网络的安全防护系统，实现了对网络的实时监测，通过加密模块以及身份验证模块的设计，可以很好的提高网络的安全性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种无线传感器网络的安全防护系统，每个传感器节点内均设有加密模块、身份验证模块和预警模块；

所述加密模块用于传感器节点之间交换数据的加密处理，每交换一次数据，秘钥更新一次；

所述身份验证模块用于各传感器节点之间的身份验证，在身份验证后方可进行数据的传输；

所述预警模块用于在身份验证错误后启动报警程序，以提醒工作人员及时进行网络安全维护。

优选地，还包括

安全监测模块，用于实时获取各层定义的接口的环境参数值，并将获取到的数据发送到显示屏进行显示。

优选地，还包括

源速率调整模块，用于进行各个传感器节点速率的计算，并根据预设的算法进行各个传感器节点源速率的调整；

优选地，还包括

效用模型优化模块，用于通过转发能量来体现各传感器节点之间的协同工作,将一个节点和沿着其路由路径的所有节点构成一个协作体,在此基础上进行联合建模，并根据建模结果完成各传感器节点位置的调整。

优选地，所述预警模块采用预警短信自动编辑的模式进行报警，该预警短信至少包括发送身份验证错误的传感器节点的编号，以及目前安全监测模块所监测到的数据。

优选地，每个传感器节点内还设有

储存空间监测模块，用于各传感器节点剩余储存空间的实时监测；

报警模块，用于在安全监测模块和储存量监测模块所监测到的数据超过预设的范围时进行报警。

优选地，所述加密模块通过以下步骤完成加密：