无线传感器网络协议安全性测试框架研究

论文摘要

无线传感器网络代表了未来计算机的发展方向,它将客观的物理世界与逻辑的信息世界融合在一起。未来无线传感器网络将无处不在,无所不包,人们可以通过遍布周围的传感器节点随时随地地获取需要的信息。类似于Internet,由于其不断扩大的影响力,安全问题也变得越来越受到重视。近年来,国内外的众多学者将目光投向了无线传感器网络安全性领域,并提出了众多侧重点不同的安全协议。但是,当需要评价提出的无线传感器网络协议的安全性能时,研究者更多的是根据协议的自然语言描述,从理论层面上去分析协议可能存在的安全漏洞,以此来评估其安全性。但是对于不同的协议,分析的方法又不尽相同,对协议A的分析方法不一定适用于协议B的研究,即缺乏统一的测试方法和测试框架。所以基于无线传感器网络这种安全需求,有必要对无线传感器网络协议安全性测试框架和方法进行更深层次的研究。本文首先提出了一种面向对象的无线传感器网络协议攻击描述模型,它是一种基于多属性的层次性形式化描述模型,提供了包括攻击原理、安全威胁和攻击影响等在内的全面的协议攻击信息。模型可以帮助协议测试者更全面地理解协议攻击,为后面的无线传感器网络协议安全性的定量评价提供基础。基于此面向对象的协议攻击描述模型,借鉴一致性测试思想,本文提出了一种无线传感器网络协议安全性测试框架,用于评估无线无线传感器网络协议的安全性能。测试框架由四个组件系统组成：面向对象协议攻击形式化描述系统、IUT形式化描述系统、胍□□□伀J儀ъ愀□瀀h□致性测试系统。测试框架具有更好的适应性和普遍性,以及广泛的应用前景。最后,文章通过测试实验证明了提出的测试框架的可用性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.3 本文章节安排
• 第二章 无线传感器网络及其安全综述
• 2.1 无线传感器网络综述
• 2.1.1 无线传感器网络概念及特征
• 2.1.2 无线传感器网络体系结构
• 2.1.3 无线传感器网络的通信协议
• 2.1.4 无线传感器网络的应用
• 2.2 无线传感器网络安全概述
• 2.2.1 无线传感器网络安全需求
• 2.2.2 无线传感器网络安全威胁
• 2.2.3 无线传感器网络安全协议
• 2.2.4 无线传感器网络协议安全性测试必要性
• 2.3 相关基础理论
• 2.3.1 协议测试模型化理论
• 2.3.2 协议一致性测试理论
• 2.4 本章小结
• 第三章 无线传感器网络协议安全性测试框架
• 3.1 面向对象的无线传感器网络协议攻击描述模型
• 3.1.1 现有的协议攻击描述模型
• 3.1.2 面向对象的无线传感器网络协议攻击描述模型
• 3.1.3 面向对象的无线传感器网络协议攻击描述模型的优点
• 3.2 无线传感器网络协议安全性测试框架
• 3.2.1 无线传感器网络协议安全性测试相关研究
• 3.2.2 无线传感器网络协议安全性测试框架
• 3.2.3 无线传感器网络协议安全性测试框架的特点
• 3.3 本章小结
• 第四章 测试实验与分析
• 4.1 测试实验软硬件环境
• 4.1.1 硬件设备
• 4.1.2 软件平台
• 4.1.3 实验系统结构
• 4.2 测试实验实例
• 4.2.1 测试步骤
• 4.2.2 TinyPK测试实例
• 4.3 测试实验结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 需要进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间研究成果