A Survey of Attacks, Security Mechanisms and Challenges in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种新兴的技术，在战场等关键场合和建筑、交通监控、生境监测、灵巧家庭等商业应用中具有巨大的潜力。无线传感器网络面临的主要挑战之一是安全性。虽然传感器节点在无人值守环境中的部署使得网络容易受到各种潜在攻击，但传感器节点固有的功率和存储器限制使得传统的安全解决方案不可行。传感技术与处理能力和无线通信相结合，使其具有大量开发的前景。无线通信技术还面临各种类型的安全威胁。本文讨论了无线传感器网络中各种各样的攻击及其分类机制，以及可用于处理它们的不同安全措施，包括所面临的挑战。
2009-09-03 cs.CR
How to Test the Randomness from the Wireless Channel for Security?
我们重新审视传统的无线秘密密钥生成框架，其中双方利用无线信道的随机性来建立秘密密钥。该框架的本质是将信道随机性量化为用于密钥生成的比特序列。对这样的比特序列进行随机性测试已经是一种常见的做法，以提供置信度来验证它们是否是随机的。有趣的是，尽管测试中的设置不同，但现有的研究对结果的解释是相同的：通过测试意味着比特序列确实是随机的。本文研究了如何对无线信道的随机性进行适当的测试，以保证足够的安全强度和密钥生成效率。特别是，我们定义了一个对手模型，利用无线信道的不完全随机性来搜索生成的密钥，并创建一个准则来设置随机性测试和隐私放大，以消除安全损失，实现高效的密钥生成率。通过理论分析和综合实验，揭示了常见的滥用随机性测试和隐私放大的做法：（i）密钥强度没有安全保证，（ii）密钥生成效率低。经过我们的准则修改后，可以消除安全损失，密钥生成率可以显着提高。
2021-06-14 cs.CR
Analysis, classification and detection methods of attacks via wireless sensor networks in SCADA systems
自动化过程控制系统以及SCADA的信息安全的有效性取决于应用于运输环境组件的数据传输保护技术。研究了SCADA系统中无线传感器网络的攻击检测问题。作为分析研究的结果，作者开发了对传感器网络的外部攻击的详细分类，并根据选定的攻击方向对SCADA系统的组件的攻击影响进行了详细描述。综述了SCADA系统中无线传感器网络的入侵检测方法和无线入侵检测系统的功能。注意到人为因素在内部安全威胁中的作用。
2014-12-07 cs.CR
Classification of Attacks in Wireless Sensor Networks
在无线传感器网络中，安全性至关重要。近年来，由于无线传感器网络在民用和军事领域的应用，人们对提出无线传感器网络安全解决方案产生了极大的兴趣。攻击者可以发起不同类型的攻击，而加密技术用于对抗这些攻击。本文提出了安全性的挑战，并在无线传感器网络的不同可能的攻击分类。讨论了网络OSI模型各层的安全问题。
2014-11-27 cs.CR
Survey of Key Distribution Schemes for Wireless Sensor Networks
本文综述了无线传感器网络中的密钥分配方案。这项调查包括新的方法，密钥分配使用存钱罐的方法。描述了不同的网络结构和不同的密钥预分配方案。调查包括使用存钱罐的方法来加密，其中部分密钥是预先分发的，其余部分在应用程序中是不同的。
2014-05-16 cs.CR
Cluster based Key Management in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络由具有有限计算和通信能力的传感器节点组成。在本文中，整个网络的传感器节点被划分为集群的基础上，他们的物理位置。此外，讨论了簇内节点之间和簇内控制器之间密钥分配的有效方法。此外，集群间和集群内的通信进行了详细介绍。整个网络的安全性，通过有效的密钥管理，考虑到网络的电源能力进行了讨论。文中还给出了该方案的仿真结果的图形表示。
2010-10-22 cs.CR
Brief Report on QoSec, Context Aware Security and the Role of Physical Layer Security in 6G Wireless
虽然安全文献主要集中在核心网络上，但增强超第五代（B5 G）接入网络的安全性变得至关重要。尽管5G安全协议在LTE方面得到了加强，但仍存在尚未完全解决的开放问题。与此同时，随着我们逐渐远离标准的客户端-服务器联网范例，并进入真正的E2 E服务质量（QoS）的新时代，在不久的将来，服务水平协议（SLA）也将被期望包括关于安全质量（QoSec）的保证。预计在QoSec中增强上下文感知将允许更有效地处理与识别风险或威胁级别以及所需的安全级别相关的方面。最后，随着6 G中新的传感和智能功能的设想，可以出现来自物理层安全调色板的安全解决方案，特别是对于涉及大规模低端物联网设备的大规模机器类型通信。
2020-11-14 cs.CR
CAWS - Security Algorithms for Wireless Sensor Networks: A Cellular Automata Based Approach
由于无线传感器网络与传统无线网络的不同，其安全性是一个非常具有挑战性的课题。到目前为止，相关的工作已经做了试图解决这个问题，牢记无线传感器网络的约束。本文提出了一套基于元胞自动机的安全算法（CAWS），它由基于元胞自动机的密钥管理算法CAKD和基于元胞自动机的安全数据通信算法CASC组成。
2012-09-03 cs.CR
Modified Temporal Key Integrity Protocol For Efficient Wireless Network Security
临时密钥完整性协议（TKIP）是IEEE TaskGroupi针对已经广泛部署的802.11硬件中存在的安全环路漏洞的解决方案。它是一组算法，包装WEP，以提供最佳可能的解决方案，给出设计约束，如CPU周期不足，WEP加密算法的硬连线和软件升级依赖。因此，TKIP的实施和优化比WEP更困难和更具挑战性。这项研究的目的是检查TKIP安全机制的成本和效益，并优化其实施，以减少安全开销，以获得更好的性能。我们提出了一种改进的TKIP（MoTKIP）与改进的数据包封装和解封装过程，大大减少了计算和数据包开销在经典的TKIP和优化总的无线网络吞吐率。
2012-08-28 cs.CR
How not to secure wireless sensor networks revisited: Even if you say it twice it's still not secure
最近的两篇论文描述了几乎完全相同的无线传感器网络组密钥建立协议。相当部分的重复问题，我们表明，这两个协议是不安全的，不应该使用-一个组的成员可以成功地冒充密钥生成中心，并说服任何其他组成员接受错误的密钥值。这违背了这些计划的既定目标。
2020-11-20 cs.CR
Key Management in Wireless Sensor Networks Using a Modified Blom Scheme
在无线传感器网络中，节点间的密钥建立是提供安全服务的基本要求。Blom方案是一种重要的密钥管理方案，但其缺点是计算量大，内存开销大。在本文中，我们提出了一个新的计划，修改Blom的计划的方式，减少内存和计算成本。本文还提供了安全参数t的值，使网络是弹性的。
2011-03-29 cs.CR
Security Analysis of Secure Force Algorithm for Wireless Sensor Networks
在无线传感器网络中，传感器节点是电池供电的小型设备，设计用于长电池寿命。这些设备还缺乏处理能力和内存。为了向这些资源受限的网络节点提供高机密性，需要部署能够在安全级别和处理开销之间建立平衡的合适的安全算法。本研究工作的目的是对最近提出的Secure Force算法进行安全性分析和性能评估。本文根据雪崩效应（密钥敏感性）、熵变化分析、图像直方图和计算时间对Secure Force 64、128和192位体系结构进行了比较。此外，基于评估结果，本文还提出了可能的解决方案的弱点SF算法。
2015-09-08 cs.CR
A Multi-Factor Security Protocol for Wireless Payment - Secure Web Authentication using Mobile Devices
以前的Web访问认证系统通常单独使用Web或移动信道来确认远程用户的声明身份。本文提出了一种新的协议，使用多因素认证系统，是安全的和高度可用的。它采用了一种基于交易识别码和SMS的新方法，与传统的登录/密码系统相比，增强了额外的安全级别。该系统提供了一个高度安全的环境，易于使用和部署，不需要对无线网络的基础设施或协议进行任何更改。该无线支付协议被扩展以提供双向认证。
2011-11-13 cs.CR
Security and Privacy of Wireless Beacon Systems
蓝牙低功耗（BLE）信标已越来越多地用于智能城市应用，例如基于位置和基于邻近的服务，以使物联网能够与附近的人进行交互或增强上下文感知。它们在以人为中心的应用程序中的广泛部署使它们成为出于社会或经济原因而对对手有吸引力的目标。事实上，据报道，信标暴露于各种安全问题和隐私问题。对信标系统的攻击的特征，以帮助了解对手的动机，所需的对抗能力，潜在的影响和可能的防御机制，为不同的威胁，以促进安全评估和保护信标系统的制定。
2022-09-20 cs.CR
Analysis of Security Threats in Wireless Sensor Network
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一项新兴的技术，是近几年来国内外研究人员探索的领域，因此需要有效的安全机制。传感技术与处理能力和无线通信相结合，使其在未来具有丰富的开发前景。由于传感器网络可能与敏感数据交互和/或在恶劣的无人值守环境中操作，无线通信技术的包括还由于传感器节点的无人值守安装而招致各种类型的安全威胁。这些安全问题从系统设计之初就应得到解决。本文的目的是研究无线传感器网络中的安全相关问题。在本文中，我们探讨了无线传感器网络中的安全威胁进行了广泛的研究。
2014-06-02 cs.CR cs.NI
A Security Architecture for Mobile Wireless Sensor Networks
无线传感器网络日益成为许多具有挑战性的问题的可行解决方案，并将在未来的许多领域陆续部署。然而，部署新技术而不考虑安全性往往被证明是不合理的危险。我们提出了一个自组织的移动无线传感器网络，防止许多攻击这些网络暴露的安全体系结构。此外，它限制了一些无法预防的攻击的安全影响。我们分析了我们的安全架构，并表明它提供了所需的安全方面，同时仍然是一个轻量级的解决方案，从而适用于自组织移动无线传感器网络。
2014-09-22 cs.CR cs.NI
Security in Wireless Sensor Networks: Issues and Challenges
无线传感器网络在远程环境监测、目标跟踪等方面有着重要的应用。此外，无线传感器网络是一种新兴的技术，具有巨大的潜力，可用于战场等关键场合和商业应用，如建筑，交通监控，栖息地监测和灵巧家庭以及更多场景。无线传感器网络面临的主要挑战之一是安全性。这是由一种可能的攻击的可用性实现的;传感器节点的固有功率和召回限制使得传统的安全解决方案不可行。这些传感器都配备了无线接口，它们可以与一个pther通信，形成一个网络。本文对无线传感器网络中的安全问题进行了综述，介绍了无线传感器网络安全问题的研究现状
2020-07-09 cs.CR cs.DC
A review of security attacks and Intrusion Detection Schemes in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）目前用于不同的工业和消费应用，例如地球监测、健康相关应用、自然灾害预防和许多其他领域。由于传感器节点资源的有限性，安全性是无线传感器网络的主要问题之一。然而，这些网络正面临着影响其运作和生命的若干威胁。在本文中，我们提出了无线传感器网络的安全攻击，我们专注于最近的入侵检测方案在无线传感器网络的审查和分析。
2014-01-09 cs.CR cs.NI
Physical Layer Security Techniques for Future Wireless Networks
无线通信系统的广播性质使得无线传输极易受到窃听甚至恶意干扰。物理层安全技术可以有效地保护发送方发送的隐私信息不被非法窃听者监听，从而保证发送方与合法用户之间通信的隐私和安全。移动通信的发展对物理层安全研究提出了新的挑战。本文综述了移动通信物理层安全的研究现状，包括定向调制（DM）、空间调制（SM）、隐蔽通信、智能反射面辅助通信等，并对移动通信物理层安全的未来发展趋势和有待解决的技术难题进行了总结。
2021-12-29 cs.CR cs.NI
A Survey of Wireless Sensing Security from a Role-Based View: Victim, Weapon, and Shield
本文针对无线感知安全缺乏系统梳理的问题，分析2020—2024年200余篇文献，提出受害者、武器、盾牌三类角色框架并总结趋势与机会。
2024-12-04 cs.CR cs.HC
Electronic, Wireless, and Photonic Network-on-Chip Security: Challenges and Countermeasures
片上网络（NoC）是新兴的众核计算芯片的组成部分。它们在促进处理核心之间以及核心与存储器之间的通信方面发挥着关键作用。为了满足机器学习和大数据应用的积极性能和能效目标，NoC一直在发展，以利用新兴的范例，如硅光子学和无线通信。这些NoC结构越来越容易受到安全漏洞的影响，例如来自硬件特洛伊木马的攻击，这些木马可以窥探、破坏或破坏NoC上的信息传输。本文综述了电子，无线和光子NoCs的安全挑战和对策。
2022-08-18 cs.AR cs.CR
Context-Aware Security for 6G Wireless The Role of Physical Layer Security
预计第六代系统将面临新的安全挑战，同时为无线边缘的上下文感知开辟新的领域。这一预计的技术飞跃背后的主力将是一套全新的传感能力，除了实现高精度定位的能力之外，预计6G设备还将具备这一能力。这些增强特性的组合可以产生一种新的上下文感知安全协议，遵循安全质量（QoSec）范式。在这个框架中，物理层安全解决方案成为低复杂性，低延迟和低占用空间，自适应，灵活和上下文感知安全方案的竞争候选者，首次在真正的跨层协议中利用通信的物理层。
2022-05-18 cs.CR eess.SP
A Weakest Chain Approach to Assessing the Overall Effectiveness of the 802.11 Wireless Network Security
本研究旨在全面评估无线网络的安全性，并试图确定组成无线网络的“安全”方面的部分之间的最薄弱环节：安全协议，无线技术和用户习惯。安全协议的评估是通过确定破解特定协议的加密密钥或使用蛮干攻击技术通过访问控制所花费的时间来完成的。评估了从40到256位的密码短语强度以及加密密钥强度。为密码短语生成计划和创建了不同的场景，使用不同的字符集和不同的字符数。然后根据破解该密码所需的时间来评估每个场景。在研究的最后，确定密码短语的选择是整个802.11无线安全系统中最薄弱的部分。
2011-03-02 cs.CR cs.NI
Kerberos Authentication in Wireless Sensor Networks
提出了一种无线传感器网络中的认证机制。传感器网络中基站的认证一般采用GPRS认证方案。基站提供一个集中的认证服务器，其功能是通过向用户提供许可请求的凭证来对用户进行认证。本文提出了一种无线传感器网络中基站认证的体系结构，该体系结构基于GPRS服务器认证方案。
2012-03-03 cs.CR cs.NI
A Survey on Wireless Security: Technical Challenges, Recent Advances and Future Trends
本文研究了无线通信固有的开放性所带来的安全漏洞和威胁，并设计了有效的防御机制，以提高无线网络的安全性。我们首先总结了无线网络的安全需求，包括其真实性，机密性，完整性和可用性问题。接下来，全面概述了在无线网络中遇到的安全攻击，在网络协议架构，其中潜在的安全威胁进行了讨论，在每个协议层。我们还提供了现有的安全协议和算法，采用现有的无线网络标准，如蓝牙，Wi-Fi，WiMAX和长期演进（LTE）系统的调查。然后，我们讨论了最先进的物理层安全，这是一种新兴的技术，保护开放的通信环境，防止窃听攻击在物理层。介绍了恒频干扰、间歇干扰、反应式干扰、自适应干扰和智能干扰等干扰攻击类型及其对抗措施。此外，我们还讨论了将物理层安全性集成到现有的身份验证和加密机制中，以进一步保护无线网络。最后，总结了在撰写本文时尚未解决的一些技术挑战，并讨论了无线安全的未来趋势。
2016-04-23 cs.CR cs.IT math.IT
Information-Theoretic Security in Wireless Networks
本文总结了作者及其同事在信息理论安全领域的最新贡献。
2007-11-05 cs.CR cs.IT math.IT
Security Rating Metrics for Distributed Wireless Systems
本文探讨了无线配电系统安全的定量评估，以及攻击和安全违规行为的风险评估。描述了典型的安全漏洞和形式化攻击模型，以及五种安全评估方法。所提出的规范化的安全保证程度评估方法至少有三个特点，它允许比较分析异构信息系统。提出了两种安全评估方法的改进计算公式，并将功能成本分析的要素应用于安全度的计算。为了检查分析结果，计算了一致性系数，这为确定专家评估的质量提供了机会。同时使用几种模型来描述攻击和对抗攻击的有效性，使我们能够创建一种全面的方法来应对商业企业和关键基础设施信息网络的现代安全威胁。
2019-06-26 cs.CR cs.PF
Lightweight Security Protocol for WiSense based Wireless Sensor Network
无线传感器网络已经成为一种领先的技术。这些网络旨在监测湿度、温度、风速、土壤含水量、紫外线指数、声音等关键环境参数，然后将所需信息传送到基站。然而，安全仍然是这类网络的主要挑战，因为关键数据正在传输。目前部署的大多数传感器节点在存储器和处理能力上都有限制，因此在没有有效的安全协议的情况下运行。据此，提出了一种轻量级的，是安全的无线传感器应用协议。
2016-07-15 cs.CR cs.NI
An Outline of Security in Wireless Sensor Networks: Threats, Countermeasures and Implementations
随着无线传感器网络（WSNs）规模的不断扩大，对网络中数据流安全的需求也在不断增加。这些传感器网络允许易于应用和灵活的安装，使它们能够用于许多应用。由于这些属性，它们面临着不同的信息安全威胁。跨网络流动的数据的安全性为研究人员提供了一个有趣和有趣的研究潜力。这些网络的设计，以确保数据的保护面临着有限的功率和处理资源的约束。我们提供了无线传感器网络安全的基础知识，以帮助研究人员和工程师更好地了解这一应用领域。在本章中，我们将提供信息安全的基础知识，特别强调无线传感器网络。本章还将概述这些网络中的信息安全要求。分析了无线传感器网络中数据安全面临的威胁，并提出了相应的对策。
2013-01-14 cs.CR cs.NI
Security protocols for distributed wireless sensor networks
传感器网络技术已经在现实世界中证明了其巨大的实用性，这种网络被标准化并应用于实际领域只是时间问题。本文重点讨论了分布式传感器网络中的安全问题，如有用的密码系统、攻击、预防和检测可能的攻击，描述了该领域的研究现状，并提出了进一步研究的新方法
2018-08-03 cs.CR cs.NI
Enhancing Data Privacy In Wireless Sensor Networks: Investigating Techniques And Protocols To Protect Privacy Of Data Transmitted Over Wireless Sensor Networks In Critical Applications Of Healthcare And National Security
本文研究医疗与国家安全关键应用中WSNs的数据隐私保护，梳理相关技术、挑战与影响因素，引入创新扩散理论分析隐私技术采纳，并结合实证研究验证安全方案有效性。
2024-04-17 cs.CR cs.NI
Routing Attacks in Wireless Sensor Networks: A Survey
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种新兴的网络技术，在战场监控、交通监控、森林火灾检测、洪水检测等方面有着广泛的应用，但无线传感器网络容易受到各种潜在的攻击，阻碍了网络的正常运行。无线传感器网络由于其节点在开放环境中的随机部署、内存限制、功耗限制以及无人值守等特点，其安全性受到了威胁。本文重点介绍了网络中出现的各种攻击，并提供了攻击，其影响和严重性的表格表示。本文描述了一个比较的攻击基础上的数据包丢失和数据包损坏。本文还讨论了已知的防御机制和应对攻击的措施。
2014-05-29 cs.CR cs.NI
Applications of Economic and Pricing Models for Wireless Network Security: A Survey
本文提供了一个全面的文献综述的经济和定价理论的应用，在无线网络的安全问题。与有线网络不同，无线网络的广播特性和网络环境的高度动态变化给安全设计带来了许多挑战。虽然传统的或基于系统的解决方案还没有完全解决安全问题，但经济和定价模型最近被用作一种有效的解决方案，以阻止攻击者并防止攻击。在本文中，我们提出了解决无线网络中的主要安全问题，包括窃听攻击，拒绝服务（DoS）攻击，如干扰和分布式拒绝服务（DDoS），以及恶意用户的非法行为的经济和定价方法。此外，我们讨论了将经济和定价模型与密码学方法相结合，以减少信息隐私泄露，以及保证信息在无线网络中的机密性和完整性。最后，我们强调了重要的挑战，开放的问题和未来的研究方向，应用经济和定价模型的无线安全问题。
2017-07-25 cs.CR cs.GT cs.NI
On the Applicability of Combinatorial Designs to Key Predistribution for Wireless Sensor Networks
诸如无线传感器网络之类的轻量级分布式计算环境的约束使其自身适合于使用对称密码术来提供安全服务。在部署这种网络之后缺乏中央基础设施，需要将必要的对称密钥预先分发给参与节点。组合设计的丰富的数学结构，导致在无线传感器网络的设计的基础上提出了几个关键的预分配方案。我们审查和研究适当的组合设计作为一种工具，建立适合这种环境的关键预分配方案。
2009-02-03 cs.CR cs.DM
Surveillance and Intervention of Infrastructure-Free Mobile Communications: A New Wireless Security Paradigm
传统的无线安全假设无线通信是合法的，旨在保护它们免受恶意窃听和干扰攻击。然而，新兴的无基础设施的移动通信网络很可能被非法使用（例如，犯罪分子或恐怖分子），但难以监控，从而对公共安全提出了新的挑战。为了解决这个问题，本文提出了一种无线安全的范式转变，即通过联合利用合法的窃听和干扰来监视和干预无基础设施的可疑和恶意无线通信。特别地，提出了{ \emph{proactive eavesdropping} }（通过干扰）来拦截和解码来自可疑通信链路的信息，以便推断它们的意图并决定针对它们的进一步措施。还提出了{ \emph{Cognitive jamming} }（通过窃听），以中断、禁用甚至欺骗目标恶意无线通信，从而实现各种干预任务。
2016-12-23 cs.CR cs.IT math.IT
Factual and Legal Risks regarding wireless Computer Networks
IEEE 802.11b无线以太网标准存在几个严重的安全缺陷。本文描述了这一缺陷，调查了科隆/波恩地区的无线网络，以评估现场网络的安全配置，并分析了德国法律为无线以太网运营商提供的法律保护。我们的结论是，没有额外的安全措施的无线以太网是不可用的任何传输，这是不为公众观众。
2002-04-10 cs.CR cs.CY
IoTGaze: IoT Security Enforcement via Wireless Context Analysis
物联网（IoT）已成为服务自动化、监控和互联等方面最有前途的技术，但物联网带来的安全和隐私问题引起了人们的关注。最近的研究重点是通过查看平台和应用程序内部来解决安全问题。在这项工作中，我们创造性地改变角度来考虑安全问题，从无线上下文的角度来看。我们提出了一个名为IoTGaze的新框架，它可以通过无线流量分析发现物联网系统中的潜在异常和漏洞。通过嗅探加密的无线流量，IoTGaze可以自动识别应用和设备之间的事件顺序交互。我们发现时间事件依赖性，并为物联网系统生成无线上下文。同时，我们从物联网应用的描述和用户界面中提取反映用户期望的物联网上下文。如果无线上下文与预期的IoT上下文不匹配，则IoTGaze报告异常。此外，IoTGaze可以通过隐藏的渠道（如温度和光照）发现应用程序间交互导致的漏洞。我们在Samsung SmartThings平台上提供了我们框架的概念验证实施和评估。评估表明，IoTGaze可以有效地发现异常和漏洞，从而大大增强物联网系统的安全性。
2020-06-29 cs.CR cs.NI
Risk Assessment Algorithm in Wireless Sensor Networks using Beta Distribution
本文介绍了贝塔分布作为一种新的技术来衡量直接和间接的信任，并评估在无线传感器网络的风险。本文还回顾了信任因素，这在建立信任的无线传感器网络中发挥了重要作用，并解释了信任的动态方面。这是作者使用新方法评估风险所做的先前工作的扩展。与以前的工作和本文介绍的新方法的模拟结果也提出了便于比较。
2014-10-12 cs.CR cs.NI
Encryption Device Based on Wave-Chaos for Enhanced Physical Security of Wireless Wave Transmission
为了提高无线电波传输的物理安全性，提出了一种基于波混沌的加密装置。该加密装置由一个紧凑的准二维无序腔体组成，发射信号通过该腔体在传输之前发生时间畸变。在接收端，只有当信号通过相同的空腔时，信号才能被解密。在没有适当的解密设备的情况下，信号不能被适当地解密。如果在接收端使用不同形状的腔体，则极大不同的波动力学将阻止信号被解密，导致它们看起来像噪声。我们通过实验证明了所提出的概念，在一个装置代表的无线链路。
2021-09-23 cs.CR physics.app-ph
Security in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络在过去的十年里引起了无线和移动计算研究界的极大兴趣。这些网络的应用众多且不断增长，其范围从家庭和办公室的室内部署场景到战术战场中敌方领土的室外部署。然而，由于分布式特性及其在偏远地区的部署，这些网络容易受到许多安全威胁的影响，从而对其性能产生不利影响。本章全面讨论了无线传感器网络安全技术的现状。它确定了在一个典型的传感器网络中的通信协议栈的不同层的各种可能的攻击和可能的对策。最后对无线传感器网络安全的未来研究方向进行了简要的讨论。
2013-01-22 cs.CR cs.NI
A Survey of Active Attacks on Wireless Sensor Networks and their Countermeasures
近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）已经成为一种新兴的技术，可以应用于战场、商业应用、生境观测、建筑物、灵巧家庭、交通监控等关键场合。目前无线传感器网络面临的最大困难之一是如何防止严重的攻击。将传感器节点组织在一个废弃的环境中会使网络系统对各种强大的攻击无能为力，传感器节点固有的内存和功率限制使得传统的安全安排不切实际。传感知识与无线通信和处理能力相结合，使其被滥用。无线传感器网络技术也受到了各种各样的安全威胁。介绍了无线传感器网络面临的四种基本安全威胁和各种主动攻击，以及不同学者提出的可能的应对措施。
2017-02-23 cs.CR cs.NI
A Survey on Wireless Sensor Network Security
无线传感器网络（WSNs）由于其广泛的应用，近年来引起了研究界的极大兴趣。由于这些网络的分布式性质及其在偏远地区的部署，这些网络容易受到许多安全威胁，这些威胁可能会对其正常运行产生不利影响。如果网络被部署用于某些关键任务应用（如战术战场），则此问题更为严重。在实际部署场景中，节点的随机故障也很可能发生。由于传感器节点的资源限制，传统的安全机制计算和通信开销大，在无线传感器网络中是不可行的。因此，传感器网络的安全性是一项特别具有挑战性的任务。本文讨论了无线传感器网络的安全机制的当前状态。各种类型的攻击进行了讨论，并提出了他们的对策。最后对无线传感器网络安全的未来研究方向进行了简要的讨论。
2010-11-06 cs.CR cs.NI
Semantic Security for Indoor THz-Wireless Communication
研究了工业室内太赫兹（THz）无线通信应用中的物理层安全问题。我们使用一个类似的模型被用于加性高斯白噪声（AWGN）无线通信信道。一个细胞通信和定向通信的情况下进行了分析，以说明可实现的语义安全保证窃听信道与有限块长度太赫兹无线通信链路。我们表明，弱定向发射机（爱丽丝）天线，它允许与多个合法的接收机（鲍勃）没有适应的对齐，导致在大的不安全区域的小区类型的通信。在定向通信场景中，仅当Alice和Bob之间的距离较大时，所产生的不安全区域才被示出为覆盖室内环境的大体积。因此，我们的结果为两个选定的情况下，有一个严格的权衡之间的目标语义安全级别和可靠和安全的合法接收器的数量。此外，保密码参数和天线属性上可实现的语义安全级别的影响进行了说明，以显示可能的改进方向，以保证实际可接受的安全级别与PLS方法的工业室内太赫兹无线通信应用。
2021-07-19 cs.CR cs.IT eess.SP
Intelligent Reflecting Surface for Wireless Communication Security and Privacy
智能反射面（IRS）是未来无线通信中一种很有前途的技术。由于其通过能量聚焦和能量归零来定制信道条件的优异能力，它是分别从物理层安全和隐蔽通信理论来增强无线通信安全性和隐私性的理想技术。在这篇文章中，我们首先提出了一些结果应用IRS提高窃听信道的平均保密率，使完美的通信隐蔽性，并故意创造额外的随机性，在无线传播隐藏活跃的无线传输。然后，我们确定了未来研究的多个挑战，以充分释放IRS在物理层安全和隐蔽通信方面提供的好处。借助大量的数值研究，我们证明了在无线通信中设计IRS单元的幅度时，考虑安全性和隐私性的必要性，其中最优值并不总是文献中通常采用的$1$。此外，我们揭示了可实现的保密性能和IRS的信道状态信息（CSI）在合法和恶意用户的估计精度之间的权衡，这提出了基本的资源分配的IRS辅助物理层安全的背景下的挑战。最后，讨论了利用深度神经网络和场景图像的被动信道估计方法，作为在不利用资源匮乏的导频的情况下实现CSI可用性的潜在解决方案。这种方法作为一个可见的途径，以显着提高在IRS辅助无线网络的隐蔽通信速率。
2021-08-30 cs.CR cs.ET cs.IT
CD-PHY: Physical Layer Security in Wireless Networks through Constellation Diversity
在物理层引入安全性的常见方法是依赖于无线环境的信道变化。这种类型的方法并不总是适用于无线网络，其中信道在网络生命周期的大部分时间内保持静态。对于这些情况，信道独立的物理层安全措施是更合适的，这将依赖于发送方和接收方已知的秘密，但不窃听者。在本文中，我们提出了CD-PHY，物理层的安全技术，利用星座的多样性的无线网络，这是独立的信道变化。发送器和接收器使用自定义比特序列到星座符号映射来保护窃听者事先不知道的物理层通信。通过理论建模和实验模拟，我们表明这种信息理论结构可以实现香农保密性，并且来自窃听者的任何蛮干攻击都会产生很高的开销和极小的成功概率。我们的研究结果还表明，高比特出错率也使得解码实际上是不可行的窃听者，从而确保发送者和接收者之间的通信。
2011-08-25 cs.CC cs.CR cs.NI
Designing Securely and Reliably Connected Wireless Sensor Networks
在无线传感器网络中，$q$ -复合密钥预分配方案是一种被广泛认可的安全通信方式。虽然安全传感器网络的连接特性与$q$ -复合计划已在文献中进行了研究，很少有结果地址的物理传输约束，因为它是具有挑战性的，分析网络的连接性，同时考虑$q$ -复合计划和传输约束在一起。这些传输约束反映了传感器网络的现实实现，其中两个传感器必须在一定的距离内相互通信。在本文中，我们严格推导出传感器网络的连接条件，采用$q$复合计划下的传输约束。此外，我们扩展的分析，考虑无线链路的不可靠性，通过建模每个链路是独立的活动与一定的概率。我们的研究结果为设计安全可靠的传感器网络提供了有用的指导。我们还提出了数值实验，以证实分析结果。
2015-08-05 cs.CR cs.DM cs.IT
