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
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
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
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
Study And Performance Evaluation Of Security-Throughput Tradeoff With Link Adaptive Encryption Scheme
随着无线媒体上信息量的不断增加，安全性已经成为一个重要的方面。通过无线信道传输数据的安全性旨在保护数据免受未经授权的入侵。无线网络安全是通过使用密码原语来实现的。赋予加密机制密码强度的一些属性也使它们对信道错误非常敏感。因此，在无线信道上的数据传输的安全性导致吞吐量损失。安全性和吞吐量之间的权衡一直是无线网络中的主要关注点。在本文中，链路自适应加密方案的评估，适应信道的变化，提高了无线局域网的安全级别，而不作出任何妥协的网络性能。通过仿真得到的数值结果与固定块长加密技术在两种不同的操作模式-电子代码本（ECB）和密码块链接（CBC）进行了比较。最佳的块长度也被计算，这是假设的密码的有效强度。已经观察到，在ECB密码模式下操作的链路自适应方案所获得的安全性对于安全性和吞吐量权衡是更好的解决方案。然而，它被发现，如果计算安全性是一个主要的关注，在CBC模式的链路自适应方案应该是首选。
2012-11-21 cs.CR
An Overview of Wireless IoT Protocol Security in the Smart Home Domain
随着物联网在智能技术中的应用越来越广泛，其协议的混乱变得越来越令人困惑。更严重的是，这些协议的严重安全缺陷变得明显，因为上市时间是一个关键因素，而这是以不彻底的安全设计和测试为代价的。这尤其适用于灵巧家庭领域，消费者驱动的市场需要快速和廉价的解决方案。本文概述了物联网的应用领域，讨论了灵巧家庭中最重要的无线物联网协议，包括KNX-RF、EnOcean、Zigbee、Z-Wave和Thread。最后，描述了这些协议的安全特性，并将它们相互比较，给出了建议，谁的协议更适合于一个安全的灵巧家庭。
2018-01-22 cs.CR
Backscattering-Based Security in Wireless Power Transfer Applied to Battery-Free BLE Sensors
本文提出将基于反向散射的安全机制集成到无电池BLE无线传感器网络中，利用无线电力传输链路在不增加能耗的前提下生成识别信号，并验证其在结构健康监测等尺寸受限场景中的可行性与可扩展性。
2025-07-17 cs.CR
Optimizing the Replay Protection at the Link Layer Security Framework in Wireless Sensor Networks
确保无线传感器网络（WSNs）中的通信安全是非常重要的，因为其中的安全协议，应设计工作在链路层。从理论上讲，任何链路层安全协议都必须支持三个重要的安全属性，即机密性、消息完整性和重放保护。然而，为了确保更少的开销，重放保护通常不被并入链路层安全框架的一部分。我们认为，在这里，它是必不可少的，只在链路层实现重放保护，并设计一个简单的方案来做到这一点。我们首先调查的常见方法，以确保在传统的网络重放保护。我们还实现了传统的重放保护算法，使用无线传感器网络的链路层框架，即TinySec作为底层平台。随后分析了它们的局限性，提出了一种新的基于Bloom-filter的单播重放保护算法。我们表明，我们的算法是优于其他当代的方法，以确保在无线传感器网络中的单播通信的重放保护。
2012-03-21 cs.CR
Complete Security Framework for Wireless Sensor Networks
传感器网络的安全问题和所需的安全级别可能会根据传感器网络部署的应用特定需求而有所不同。到目前为止，针对传感器网络提出的大多数安全解决方案都是分层的，即特定的解决方案适用于单层本身。因此，将它们整合起来是一个新的研究挑战。在本文中，我们接受了挑战，并提出了一个集成的综合安全框架，将提供安全服务的所有服务的传感器网络。我们增加了一个额外的组件，即智能安全代理（ISA），以评估安全级别和跨层交互。该框架包括入侵检测系统、信任框架、密钥管理机制和链路层通信协议等。我们还在Castalia和Omnet++模拟器中的三个不同应用场景上进行了测试。
2009-08-02 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
LOTKIP: Low Overhead TKIP Optimization for Ad Hoc Wireless Network
临时密钥完整性协议（TKIP）是一种临时解决方案，用于解决已经广泛部署的传统802.11无线设备中存在的有线等效保密（WEP）安全漏洞。在这项工作中，我们建模和分析的计算复杂性的TKIP安全机制，并提出了一个优化的实现，称为LOTKIP，以减少处理开销，更好的能源效率的安全性能。LOTKIP的改进基于最小化密钥混合冗余和低开销的新型帧封装。我们模拟和比较LOTKIP与基线TKIP的复杂性和能量消耗的ad hoc无线网络安全。从模拟结果中，我们证明了LOTKIP执行具有较低的计算复杂性，因此，具有更快的加密时间和更节能。
2012-08-11 cs.CR
An Efficient Security Mechanism for High-Integrity Wireless Sensor Networks
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。不幸的是，这些网络容易受到许多安全威胁的影响，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。无线传感器网络中节点的随机故障和内部攻击对节点的故意损害对安全工程师提出了特别困难的挑战，因为传统的基于密码的机制无法防御这些攻击。在本文中，提出了一种安全的解决方案，检测受损和故障节点的无线传感器网络。该机制还将受损节点与网络隔离，使其无法参与任何网络活动。该机制是基于不当行为分类，行为监控和信任管理。它涉及最小的计算和通信开销，非常适合于资源受限，高完整性的无线传感器网络。
2010-12-12 cs.CR
Energy Efficient Security Architecture for Wireless BioMedical Sensor Networks
在超大规模集成电路，无线通信和生物医学传感设备的最新发展允许非常小，重量轻，低功耗，智能传感设备称为生物传感器。一组这些设备可以集成到无线生物医学传感器网络（WBSN）中，这是一种用于远程医疗的新突破性技术，用于监测个人的生理状况。WBSN中的生物传感器节点在电池寿命、CPU处理能力和存储容量方面具有资源限制。在数千个生物传感器节点上更换或再充电电池非常困难或成本太高。因此，无线生物医学传感器网络的一个关键挑战是降低能量和存储器消耗。考虑到WBSN中信息的敏感性，我们必须提供安全性和患者隐私，因为这是此类系统设计中的重要问题。因此，本文提出了一种能量高效的安全协议WBSN的安全性提供给生理数据，这是从传感器节点发送到汇设备。这是通过使用患者生物特征来认证数据，在使用基于能量有效数论的技术压缩图像数据之后使用准组密码学来加密数据来实现的。
2009-11-03 cs.CR
FlexiSec: A Configurable Link Layer Security Architecture for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）中的通信安全确实是至关重要的，由于传感器节点中的资源的关键性，以及由于其无处不在和无处不在的部署，具有不同的属性和所需的安全程度。下一代传感器节点的激增，并没有解决这个问题，因为更强调低成本的部署。此外，无线传感器网络使用以数据为中心的多跳通信，这反过来又需要在链路层设计安全支持（增加安全相关操作的成本），而不是像一般网络那样在应用层。因此，需要一个节能的链路层安全框架。确实存在许多链路层安全架构，它们提供不同WSN应用所需的安全属性的某些组合。然而，正如我们在本文中所展示的，它们都不能满足应用程序的实际安全需求。因此，我们认为，有必要调查一个可配置的基于软件的链路层安全架构的可行性，其中应用程序可以灵活地编译，相对于其实际的安全需求。在本文中，我们分析，提出和实验的基本设计，这种可配置的无线传感器网络的链路层安全架构。我们还通过实验评估了与我们的方案相关的各个方面，即可配置的分组密码，可配置的分组密码操作模式，可配置的MAC大小和可配置的重放保护。所提出的架构旨在以最小的开销提供最佳的安全级别，从而节省无线传感器网络中的宝贵资源。
2012-03-21 cs.CR
TRIFECTA: Security, Energy-Efficiency, and Communication Capacity Comparison for Wireless IoT Devices
物联网（IoT）时代传感器节点的广泛扩散，加上不断提高的传感器保真度和数据采集模式，预计到2018年每天将产生3+ EB的数据。由于这些物联网设备中的大多数将在最后几英尺处进行无线连接，因此无线通信是未来物联网场景中不可或缺的一部分。单位计算规模的不断缩小（摩尔定律）和有效通信的持续改进（香农定律）预计将利用物联网革命的真正潜力并产生巨大的社会影响。然而，减少物联网节点的大小和缺乏能源存储密度的显着改善导致降低能源可用性。此外，更小的尺寸和能量意味着可用于保护物联网节点的资源更少，使得网络的能量稀疏的低成本叶节点成为攻击者的主要目标。在本文中，我们调查六个突出的无线技术方面的三个方面-安全性，能源效率和通信容量。我们指出了国家的最先进的，开放的问题，并为有前途的研究方向前进的道路。
2017-11-23 cs.CR
A Suite of Metrics for Calculating the Most Significant Security Relevant Software Flaw Types
常见弱点枚举（CWE）是软件弱点类型的突出列表。漏洞数据库使用此列表来描述所分析漏洞中的潜在安全缺陷。这种联系使人们有可能利用对软件漏洞的分析来确定造成这些漏洞的最重要的弱点。我们通过创建mashup视图来实现这一点，该视图将CWE弱点分类与漏洞分析数据相结合。生成的图将CWE作为节点，从多个CWE分类中导出的边，以及用漏洞分析信息装饰的节点（从子节点传播到父节点）。使用这些图表，我们开发了一套指标来识别最重要的弱点类型（使用频率，影响，可利用性和整体严重性的角度）。
2020-06-15 cs.CR
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
Privacy-Preserving Data Aggregation Techniques for Enhanced Efficiency and Security in Wireless Sensor Networks: A Comprehensive Analysis and Evaluation
本文提出一种多维隐私保护数据聚合方法，通过恒定通信开销抵御合谋攻击并降低能耗，在大规模无线传感器网络中优于现有方案。
2024-03-29 cs.CR
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
Secure Transmission in Wireless Sensor Networks Data Using Linear Kolmogorov Watermarking Technique
在无线传感器网络中，不同节点之间的所有通信都是以广播方式发送的。这些网络用于各种应用，包括军事，环境和智能空间。传感器容易受到各种类型的攻击，例如数据修改，数据插入和删除，甚至物理捕获和传感器更换。因此，安全成为无线传感器网络中的重要问题。然而，由于传感器资源受限，因此传统的密集型安全算法并不适合无线传感器网络。这使得基于数据加密的传统安全技术不太适合无线传感器网络。提出了一种用于无线传感器网络安全数据通信的线性Kolmogorov水印技术。我们提供了一个安全分析，以显示所提出的技术对各种类型的攻击的鲁棒性。该技术对数据删除、数据包复制和Sybil攻击具有很强的鲁棒性
2015-01-07 cs.CR
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
An advanced Study on Cryptography Mechanisms for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由独立的、分布式的传感器组成，用于监测物理或环境条件，如温度、声音、压力等。由于存储器成本、处理和对传感器设备的物理可访问性方面的最小容量，安全攻击是有问题的。他们大多部署在空旷地区，这使他们面临各种攻击。在本文中，我们提出了不同的攻击和无线传感器网络的漏洞的说明。然后对文献中基于密码机制的安全需求、安全对策进行了描述和分析。最后，我们提出了未来研究的可能方向。
2016-09-17 cs.CR
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
An Advanced Survey on Secure Energy-Efficient Hierarchical Routing Protocols in Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）通常部署在恶劣的环境中，这使得这样的网络非常脆弱，并增加了针对此类网络的攻击风险。无线传感器网络由大量具有不同硬件能力和功能的传感器节点组成。由于传感器网络存储资源和能量的限制，复杂的安全算法无法应用于传感器网络。因此，有必要在安全级别和相关联的能量消耗开销之间进行平衡，以减轻安全风险。层次路由协议是无线传感器网络中能量有效的路由协议。许多安全的基于簇的路由协议已被提出在文献中，以克服这些限制。本文讨论了无线传感器网络中的安全节能分层路由协议，并从安全性、性能和效率方面对它们进行了比较。最后讨论了无线传感器网络的安全问题及其解决方案。
2013-06-19 cs.CR
A Comparison of Link Layer Attacks on Wireless Sensor Networks
无线传感器网络（WSNs）有许多潜在的应用[1，5]和独特的挑战。它们通常由数百或数千个小型传感器节点组成，如MICA 2，它们自主运行;成本，不可见部署和许多应用领域等条件导致传感器尺寸小，资源有限[2]。无线传感器网络容易受到多种类型的链路层攻击[1]，并且大多数传统的网络安全技术在无线传感器网络上无法使用[2];由于通信信道的无线和共享性质，不可信的传输，开放环境中的部署，无人值守的性质和有限的资源[1]。因此，安全性是这些网络的一个重要要求，但我们必须设计一个适当的安全机制，照顾到无线传感器网络的限制和要求。本文主要研究了无线传感器网络的安全问题，将其分为四类进行研究，包括：无线传感器网络的概述、无线传感器网络的安全性、无线传感器网络的威胁模型、无线传感器网络链路层的各种攻击以及它们之间的比较。这项工作使我们能够识别攻击者的目的和能力，也介绍了无线传感器网络的链路层攻击的目标和影响。此外，本文还讨论了已知的方法的安全检测和防御机制的链路层攻击，这将使它的安全管理员更有效地管理无线传感器网络的链路层攻击。
2011-03-29 cs.CR
CLIMEX: A Wireless Physical Layer Security Protocol Based on Clocked Impulse Exchanges
提出了一种新的基于物理参数的用户间公共秘密建立方法和协议。用户的四个物理参数是他们的时钟频率，他们的相对时钟相位和他们之间的距离。两个用户之间提出的协议是由理论模型的测量。此外，估计器被提出来估计秘密的物理参数。物理交换的参数被证明是安全的，凭借其不可观测性的对手。在一个简化的分析的基础上的测试台设置，它表明，38位的共同保密性，可以得出一个运行的建议协议之间的用户。该方法对各种主动定时攻击和主动冒充攻击具有较好的鲁棒性。
2017-08-16 cs.CR
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
Cryptanalysis of An Advanced Temporal Credential-Based Security Scheme with Mutual Authentication and Key Agreement for Wireless Sensor Networks
随着无线网络技术的飞速发展，无线传感器网络在军事、森林监测等实时的应用中的应用越来越多。一般情况下，无线传感器网络运行在无人值守的环境中，处理关键数据。验证试图访问传感器存储器的用户是关键要求之一。许多研究人员提出了远程用户认证方案集中在各种参数。2013年，Li等人提出了一种基于临时凭证的无线传感器网络相互认证和密钥协商方案。Li等人声称，他们的方案是安全的，可以抵抗所有主要的密码攻击，并且由于使用哈希函数而不是加密操作，因此需要更少的计算成本。不幸的是，在本文中，我们将表明，他们的计划是脆弱的离线密码猜测攻击，被盗灵巧卡攻击，泄漏的密码等，并未能提供数据隐私。
2013-11-13 cs.CR
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
BrokenStrokes: On the (in)Security of Wireless Keyboards
事件触发通信的无线设备已经被证明遭受严重的隐私问题，由于与射频（RF）发射相关联的固有泄漏。在本文中，我们提出了BrokenStrokes：一个廉价的，易于实现的，高效的，有效的攻击，能够检测到一个预定义的关键字的键入，只窃听无线键盘使用的通信信道的攻击前沿。BrokenStrokes证明了自己是一种特别可怕的攻击：当窃听天线距离目标键盘长达15米时，它就会达到目标，而不管加密方案、通信协议、无线电噪声的存在以及物理障碍的存在。我们详细介绍了当前三种情况下的攻击，并讨论了其惊人的性能--在正常操作条件下成功概率超过90%--同时，我们还提供了一些关于如何减轻攻击的建议。本文中使用的数据已作为开源发布，以便从业者、行业和学术界验证我们的说法，并将其作为进一步发展的基础。
2020-05-21 cs.CR
VLC Physical Layer Security through RIS-aided Jamming Receiver for 6G Wireless Networks
可见光通信（VLC）是未来6G网络克服基于射频（RF）的通信限制的最有前途的技术之一，这要归功于更宽的带宽、更高的数据率和更高的效率。然而，从安全角度来看，VLC遭受所有已知的无线通信安全威胁（例如，窃听和完整性攻击）。出于这个原因，安全研究人员正在提出创新的物理层安全（PLS）解决方案来保护这种通信。在不同的解决方案中，新的反射智能表面（RIS）技术与VLC相结合，已在最近的工作中成功地证明，以提高VLC的通信能力。然而，到目前为止，文献仍然缺乏分析和解决方案，以显示基于RIS的VLC通信的PLS能力。在本文中，我们结合水印和干扰原语通过水印盲物理层安全（WBPLSec）算法，以确保VLC通信在物理层。我们的解决方案利用RIS技术来提高通信的安全性。通过使用优化框架，我们可以计算RIS相位，以在房间中的预定义区域上最大化WBPLSec干扰干扰方案。特别是，相比没有RIS的情况下，我们的解决方案提高了保密能力方面的性能，没有任何假设对手的位置。我们通过数值评估验证了RIS辅助解决方案的积极影响，以增加VLC室内场景中合法干扰接收机的保密能力。我们的研究结果表明，RIS技术的引入扩展了安全通信发生的区域，通过增加RIS元素的数量，中断概率降低。
2022-06-07 cs.CR
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
Security for Emerging Miniaturized Wireless Biomedical Devices: Threat Modeling with Application to Case Studies
随着主动式移动医疗的激增，微型无线生物医学设备（MWBD）的前景正在迅速扩大。MWBD多种多样，包括各种可注射、可摄入、可植入和可穿戴设备。虽然MWBD的增长增加了医疗服务的灵活性，但这些技术的采用为其用户带来了隐私和安全风险。MWBDs可以使用敏感的私人信息进行操作，并通过使用刺激和药物输送来影响患者。因此，这些设备需要信任并且需要安全。将保护机制嵌入MWBD是具有挑战性的，因为它们在尺寸、功率预算以及处理和存储能力方面受到限制。尽管如此，面对不断变化的威胁，MWBD至少需要最低限度的安全性。这项工作的主要目的是使MWBD的主要利益相关者意识到相关的风险，并帮助MWBD的建筑师和制造商以可重复和结构化的方式保护他们的新兴设计。使MWBD安全开始于执行威胁建模。本文介绍了一种专用于MWBD的特定领域的定性-定量威胁模型。然后，该模型适用于代表性的案例研究，从每一类MWBDs。
2021-05-12 cs.CR
A Hierarchical Key Management Scheme for Wireless Sensor Networks Based on Identity-based Encryption
有限的资源（如能源，计算能力，存储，等等）使无线传感器网络（WSNs）部署传统的安全方案是不切实际的。在基于身份加密（IBE）的基础上，提出了一种分层密钥管理方案，该方案不仅将无线传感器网络的分布式扁平结构转化为分层结构，更好地进行网络管理，而且保证了各子网络的独立性和安全性。本文首先回顾了基于身份的加密算法，特别是Boneh-Franklin算法。在此基础上，提出了一种基于Boneh-Franklin和Diffie-Hellman（DH）算法的分层密钥管理方案。最后，通过与其他基于身份的方案的比较，讨论了该方案的安全性和效率。
2015-12-15 cs.CR
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
Wireless Public key Infrastructure for Mobile Phones
移动设备在无线网络环境中扮演着重要的角色，通过互联网提供各种服务。无线电子装置上的商业交易并不安全，因此信息很容易被入侵者截取和修改。因此，支持无线互联网的设备必须保证与有线网络相同的安全级别。有线环境下使用的PKI（公钥基础设施）由于处理器和存储器的性能较差，不适合无线环境。这就需要开发一种无线公钥基础设施（WPKI），其提供与适合于移动电话的有线PKI类似的安全级别。本文讨论了公钥基础设施，并建立了一个移动电话无线公钥基础设施的实验装置。
2012-12-11 cs.CR
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
A Systematic Literature Review on 5G Security
预计下一代无线网络的创建将为我们生活的每个部分提供高速和低延迟连接。因此，网络安全至关重要。由于5G将提供的设备数量和服务的多样性不断增加，网络的安全环境变得更加复杂。这就是为什么尽早开发有效的安全解决方案非常重要。我们的调查结果的审查揭示了各种方向，将在下一代无线网络的发展。其中一些包括使用人工智能和软件定义的移动网络。5G网络的威胁环境，5G将采用的新技术范式中的安全弱点，以及5G网络安全领域关键研究中提供的解决方案，都在这篇面向未来研究人员的系统性文献综述中进行了描述。未来的研究方向，以保护超过5G的无线网络也包括在内。
2022-12-06 cs.CR
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
BLOWN: A Blockchain Protocol for Single-Hop Wireless Networks under Adversarial SINR
区块链被称为分布式账本技术（DLT），由于其分散性，安全性，不变性和透明度等特性，以及其作为各种应用程序基础设施的潜力，引起了人们的广泛关注。区块链可以为无线网络提供身份管理、数据完整性、访问控制和高级别安全性。然而，以前对区块链无线网络的研究主要集中在提出架构或使用流行的区块链协议构建系统。然而，当在无线网络中采用时，这样的现有协议具有明显的缺点，在无线网络中，节点可能具有有限的物理资源，可能缺少良好建立的可靠信道，或者可能遭受受环境或干扰攻击影响的可变带宽。在本文中，我们提出了一种新的共识协议，名为信道证明（Proof-of-Channel，简称BLOCKCHAIN），利用无线通信的自然属性，并在对抗性SINR模型下为单跳无线网络开发了一种允许的BLOWN协议（BLOCKCHAIN protocol for Wireless Networks）。我们用通用组合框架对BLOWN进行了形式化，并证明了它的安全属性，即持久性和活性，以及它在对抗性干扰，双重支出和Sybil攻击方面的优势，这些也通过广泛的模拟研究得到了证明。
2022-03-17 cs.CR
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
