无线传感器网络中的Sybil攻击

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1、第29卷第12期计算机工程与设计2008年6月V01．29No．12ComputerEngineeringandDesignJune2008无线传感器网络中的Sybil攻击余群(盐城师范学院信息科学与技术学院，江苏盐城224002)摘要：无线传感器网络中的syb豇攻击会破坏无线传感器网络的路由算法、公平资源分配等机制，因此研究sybil攻击的防范和检测方法存在一定的意义．分析了Sybil攻击的破坏性，阐述了目前已有的防范和检测Sybil攻击的方法，并针对目前已有方法的不足，提出了从节点的能量消耗

2、、计算量等性能进行优化出发，设计出有效的Sybil攻击防范和检测机制．关键词：无线传感器网络；Sybil攻击；攻击防范；攻击检测；能量消耗；计算量中图法分类号：TP393．08文献标识码：A文章编号：1000-7024(2008)12．3075．02SybilattacksinwirelesssensornetworksYUQun(DepartmentofInformationScienceandTechnology,YanchengTeachersUniversity,Yancheng2240

3、02，China)Abstract：Sybilattacksdefeatmanyfunctionsofthewirelesssensornetworkssuchasmuting．fairresourcealloeationete．ThedestroyofSybilattacksisanalyz她andtheexistingmethodsofdefenseanddetectionSybilattacksareexpatiated．Contraposingthedeficiency,effectiv

4、emethodsCallbedesignedfromaspectsofenergyconsumption，computationofnodesandSOontodefenseanddetectSybilattacks．Keywords：wirelesssensornetworks；Sybilattacks；attackdefense；attackdetection；energyconsumption；computationO引言·’和检测机制。由于传感器节点的能量、存储空间、运算能力都有限，故不

5、能使用传统网络中对运算次数、速度要求都比较高的对称或非对称加解密算法，传统的数字签名和公钥私钥体系也不再适用于大规模的无线传感器网络。同样，由于无线传感器网络结构的无中心自组织的特性，传统的集中式认证体系也不再适用，并且网络拓扑结构常常动态变化，给认证工作带来更大的不便。传感器节点及无线传感器网络结构的这些特征，给攻击者提供了一定的便利。攻击者可以使用能量更充足、运算存储能力更大的节点设备进行攻击，为相对能力较低的无线传感器网络节点的安全防御工作带来困难。在无线传感器网络中，存在着威胁网络安全的

6、多种攻击方式“J，主要包括：Sybil攻击、选择性转发攻击、Sinkhole攻击、Wormhole攻击、HELLO泛洪攻击等。其中Sybil攻击是无线传感器网络中容易出现的一种攻击，在这种攻击中，单个节点通过伪造身份或偷窃合法节点身份，以多个虚假身份出现在网络的其它节点面前，使其更容易成为路由路径中的节点，吸引数据流以提高目标数据流经过自身的概率。Sybil攻击中恶意节点呈现出的其它某个身份被定义为一个Sybil节点。Syb订攻击对无线传感器网络的破坏性很大，因此设计出防范和检测Sybil攻击的

7、方法至关重要。本文将分析Sybil攻击对无线传感器网络构成的威胁，以及现有的防范1Sybfl攻击的破坏性Sybil攻击对无线传感器网络具有很强的破坏性哪，主要表现在以下几个方面：(1)Sybil攻击通过控制网络中的大部分节点来削弱分布式存储算法中冗余备份的作用。例如：Sybil攻击很容易破坏分布式哈希表如GHT01上数据的复制和分裂，当在一些节点上复制或分裂数据时，这些数据很有可能存储在Syba节点上，因此Sybil攻击削弱了冗余备份的作用；(2)Sybil攻击破坏无线传感器网络中的路由算法。一

8、个容易受到Sybil攻击的机制就是多路径或分散路由。多条不相交的路径可能经过同一个恶意节点，这个恶意节点伪造出多个身份，让路径经过不同的身份，建立多条不相交路径，而实际上是经过同一节点的相交路径。另外一个容易受到Sybil攻击的机制就是基于地理位置的路由脚，一个恶意节点可能同时以不同的身份出现在多个地理位置，使得基于地理位置的路由经过不同地理位置的多个Sybil节点建立路由，从而破坏地理位置路由；(3)Sybil攻击破坏数据融合机制。有效的查询协议嘲通过计算传感器节点监测到的数据的融合结果来节省