摘要：

21世纪人类进入了信息时代。网络由传统的有线发展至如今的无线。无线网络大大扩展了网络用户的自由空间。无线网络通过无线电波传输数据，其具有覆盖面广、经济、灵活、方便、增加用户以及改变网络结构的特点。但是其信息的传递不同以往一对一的方式，任何网络用户都可以接收发射机覆盖区域的数据。有线环境下的安全方案和技术不能用于无线网络。本研究就无线网络的安全问题进行了分析，并对解决无线网络问题的技术进行了介绍，期望能为解决无线网络安全问题提供参考。

关键词：

无线网络；安全问题；技术

0引言

无线网络是一个开放的、复杂的环境。其开放性导致网络更容易受到被动窃听和主动干扰。攻击者可以通过适当的设备向无线网络中增加信息，使接收者获得假信息。攻击者也可以完全控制连接，对信息进行拦截，然后对信息进行修改后发出。无线网络也同样面临病毒问题，由于用户之间交互频率较高，病毒可以迅速传播。无线网络已经出现了涉及手机犯罪、诈骗、非法监听等技术的演示和交易。所以加强无线网络安全技术研发意义重大。

1无线网络出现的主要安全问题

1.1移动通信存在不安全因素

为满足人们的需求，移动通讯的技术在不断发展成熟。但是事物的发展具有两面性。往往有不法分子利用移动通讯的安全技术漏洞进行违法攻击。用户的隐私信息以及系统的保密信息被攻击者攻击而泄露。攻击者手段多样。通常，攻击者会对自己的真实身份进行隐蔽，这种隐蔽使得网络和用户不能识别潜在的危险。移动通信网络的链路很容易被窃听，链路中的信息可以让攻击者获取用户的地址，还可以获得比如在线支付、转账等交易信息。攻击者还会将截获的数据进行改写、重放甚至删除，严重影响用户接收信息的完整性和可靠性，不可靠信息可能使得用户被诈骗。攻击者通过滥用一些特殊系统服务使得系统崩溃，攻击者还通过阻塞用户控制数据、信令使合法用户不能正常使用网络资源。攻击者对系统干扰后有时会使得系统对网络或用户拒绝做出响应，从而使用户不能正常使用网络。

1.2无线传感器网络受到安全威胁

作为特殊网络的无线传感器网络具有其自身的特点使得传统安全机制无法在其上使用。传感器是一个微小装置，其存储空间有限。由于技术不成熟使得传感器节点的能量依靠电池供应。传感器网络节点是一种微型嵌入式设备，对数据处理能力较差。由于传感器网络信道误码率较高，导致数据传输不可靠，而且节点之间传输数据无需事先建立连接。传感器网络属于多跳无线网络，网络的拥塞和节点对包的处理均可导致网络的延迟。攻击者通过监控数据的传输，可以进行被动攻击，对数据进行监听。攻击者还能进行信息拦截和检查，依据信息通道模式推断出信息内容。攻击者还能通过耗尽目标节点的资源令目标节点无法正常采集数据。攻击者不知道密钥的情况下即使无法进行解密，依然可以将截获的信息重新发给目标节点进行重放攻击。攻击者不在域内的节点时进行外部攻击。依据TCP/IP模型，无线传感网络的安全威胁还可以分为物理层、数据连接层、网络层、传输层与应用层的威胁。

1.3移动AdHoc网络受到攻击

移动AdHoc网络是一个临时的无基础设施的网络。在移动AdHoc网络中不存在专门的硬件，无中央服务器。移动AdHoc网络使用的是无线链路，而无线链路的使用使得其容易受到攻击。由于缺乏核心的路由器和网管，使得每一个节点充当路由器，数据包必须通过多跳路由，穿越不同的移动节点方可到达目的节点。移动AdHoc网络还有移动节点内存较小，计算功率小的特点。恶意节点可以通过更改控制消息区域或者转发经过篡改数值的路由信息来重定向网络流量和进行DoS攻击。移动AdHoc网络还受到模拟攻击，一个节点通过模拟自己在网络中的ID，但在对外发送的数据包中更改自己的IP地址，这样的攻击容易结合修改攻击，两种攻击的结合使得网络出现譬如路径的环路等严重故障。移动AdHoc网络还受到伪造攻击。攻击者散播假的路由错误信息，然后发起路由攻击，从而导致数据包丢失和额外开销。攻击者还可以通过应用学习路由的方法毒化路由缓存。MAC和网络协议中在数据包传输中使用延迟来防止勾结，攻击者通过删除这些信息，来快速转发它的请求信息。攻击者也可以利用更强大的传输工具传输RREQ，使得信息传递给更远的节点，从而减少了跳数，达到快速攻击的目的。攻击者还可以利用虫洞技术进行快速攻击。

2解决无线网络安全问题的技术

2.1移动通信4G系统技术

移动通讯发展至今已经入第四代。第四代移动通讯（4G）将第三代移动通讯（3G）和WALN集为一体。4G技术具有较高传输速率，而且其技术发展以数字宽带技术为主。4G的智能技术使其能自适应进行资源动态分配，有很强的灵活性。4G相比3G具有较好的兼容性。4G技术可以依据网络的状况和信道条件进行处理，使低网速和高网速用户并存并可以进行互通。4G技术能提供各种标准的通信业务。4G系统将交互干扰抑制和多用户识别技术结合，用以消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰，从而确保了收机的高质量接收信号，两种技术的结合还能减少网络基础设施的部署。4G无线网络可以通过智能处理器处理节点故障，可以纠正网络故障。4G系统的微无线电接收器是嵌入式的，在智能和节能方面都具有较大改进。

2.2提高无线传感器网络安全的措施和技术

实体认证是无线传感器网络安全的第一道屏障，实体认证用于鉴别用户的真实身份，可以有效阻止非法用户的加入，为网络的接入提供安全准入机制。R.Watro等人提出了基于RSA公钥算法的TinyPK实体认证方案，方案指出将执行公钥算法中的加密和验证操作交给传感器节点负责，把计算量大、能量消耗多的解密和签名操作交给基站等安全通讯的外部组织来完成。任何要与传感器节点建立联系的外部组织必须拥有自己的公私密钥对，同时，其公钥必须经过认证中心的私钥签名，以此作为它的数字认证来确定其合法身份。无线传感器网络通信模式中需要采用信息认证来确保数据包的完整性及信息源的合法性。在单跳通信模式中，需要引进单播源认证和广播源认证。多路径认证方式解决了多条通信模式下的信息认证。由于WSNs中关键节点承担着较多的任务，所以需要对其位置隐私进行保护。可以在网络中没有数据传输时发送假包来迷惑攻击者，延长攻击者捕获到汇聚节点的时间，从而对汇聚节点的位置隐私进行了保护。将数据包进行多路径选择传输也可以对汇聚节点位置隐私进行保护。建立健全入侵检测体系，层次检测体系可以提高检测的准确性，减少资源开销，可主动发现入侵行为。

2.3解决AdHoc安全问题的技术

在AdHoc网络中，对路由的全阶段都使用认证技术，攻击者或没有授权的用户不能参与到路由的过程中。信任值是一种新的度量用以管理路由协议行为，这个度量被嵌入到控制包中，一个接收节点在收到包时需要提供信任级别才能进行处理和转发。在每个节点声明其他节点成为邻居前需要在两节点之间进行三轮的认证信息交换。交换失败时正常节点会忽略其他节点，也不处理由这个节点发送过来的数据包，从而解决了利用高功率发送快速攻击的非法性问题。

3结语

网络的飞速发展方便了人们的工作和生活。无线网对这个时代产生更深刻影响。无线网络采用的数字技术，让网络承载更多高质量信息。网络的便捷性为人们所公认。但由于技术问题，无线网络也存在安全问题，给用户带来经济损失，让用户的隐私泄露。所以研发新的技术至关重要。相信在不久的将来，在技术的成熟的情况下，安全的全球无线网络将会实现。

作者：杜成龙 单位：广东科技学院

引用：

[1]郑宇.4G无线网络安全若干关键技术研究[D].西南交通大学，2006.

[2]胡爱群等.无线通信网络的安全问题及对策[M].电信科学，2003.