物聯(lián)網(wǎng)信息安全之傳輸安全

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1、物聯(lián)網(wǎng)信息安全之傳輸層安全1傳輸安全物聯(lián)網(wǎng)傳輸安全的重點(diǎn)研究領(lǐng)域是無(wú)線傳輸安全。無(wú)線網(wǎng)傳輸類型：WPAN：藍(lán)牙、UWB、ZigBeeWLAN：802.11、ZigBee（？）WMAN：802.16（Wimax）、WBMAWWAN：WMN、4G2主要內(nèi)容藍(lán)牙安全@ZigBee安全UWB安全WMN安全認(rèn)知無(wú)線電3Bluetooth簡(jiǎn)介“藍(lán)牙”一詞取自一位在公元10世紀(jì)統(tǒng)一了丹麥的國(guó)王，哈拉德二世、（Harald）的綽號(hào)，即“藍(lán)牙”（Bluetooth）?！八{(lán)牙”技術(shù)的最初倡導(dǎo)者是五家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司：愛(ài)立信Ericsson,國(guó)際商用機(jī)器IB

2、M,英特爾Intel,諾基亞Nokia,和東芝Toshiba。并于1998年5月成立了“藍(lán)牙”特殊利益集團(tuán)(BluetoothSpecialInterestGroup-SIG)，該組織采取了向產(chǎn)業(yè)界無(wú)償轉(zhuǎn)讓該項(xiàng)專利技術(shù)的策略，以實(shí)現(xiàn)其全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。1999年7月，藍(lán)牙公布了正式規(guī)格BluetoothVersion1.0。4Bluetooth簡(jiǎn)介隨著藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，其應(yīng)用形式也從傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信轉(zhuǎn)換成多種網(wǎng)絡(luò)形式并存的局面，并可以應(yīng)用于小范圍的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中。藍(lán)牙是語(yǔ)音傳輸?shù)拈_(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，它將各種通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)，

3、甚至家用電器采用無(wú)線方式聯(lián)接起來(lái)。由于藍(lán)牙采用無(wú)線接口，并具有很強(qiáng)的移植性，適用于多種場(chǎng)合，功耗低，對(duì)人體危害小，應(yīng)用簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)用比較廣泛。藍(lán)牙可以最大限度地利用功能強(qiáng)大的固定網(wǎng)絡(luò)，采用小功率的無(wú)線接入技術(shù)將人們所攜帶的便攜式設(shè)備和龐大的固定網(wǎng)絡(luò)相連接，這就是無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的概念。5Bluetooth的技術(shù)特征傳輸距離10cm-10m，如果增加功率或是加上某些外設(shè)，可達(dá)到100m。有效傳輸速度為721kbps。使用用戶不必經(jīng)過(guò)允許便可利用2.4GHz（2．40～2．48GHz）的ISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻帶，在其上設(shè)立79個(gè)帶寬為1MH

4、z的信道，用每秒鐘切換1600次的頻率、跳頻（hobbing）方式的頻譜擴(kuò)散技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電波的收發(fā)。這也就是藍(lán)牙技術(shù)的由來(lái)和特點(diǎn)。使用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行通信的設(shè)備，分為決定頻率滾齒模式“主叫方”和它的通信對(duì)手“受取方”。主叫方可同時(shí)與7臺(tái)受取方通信。因此可以把主叫方連同7臺(tái)受取方共8臺(tái)設(shè)備連接成名為Piconet(鋸齒網(wǎng))的子網(wǎng)。Piconet內(nèi)的受取方可以同時(shí)作為兩個(gè)以上Piconet的受取方。6Bluetooth的技術(shù)特征2.4GHz頻段中還有802.11b，HomeRF及微波爐、無(wú)繩電話等電子設(shè)備，為了與這些設(shè)備兼容，藍(lán)牙采用了AFH（Adapti

5、veFrequencyHopping），LBT（ListenBeforeTalk）、功率控制等一系列獨(dú)特的措施克服干擾，避免沖突。自適應(yīng)跳頻技術(shù)是建立在自動(dòng)信道質(zhì)量分析基礎(chǔ)上的一種頻率自適應(yīng)和功率自適應(yīng)控制相結(jié)合的技術(shù)。他能使跳頻通信過(guò)程自動(dòng)避開(kāi)被干擾的跳頻頻點(diǎn)，并以最小的發(fā)射功率、最低的被截獲概率，達(dá)到在無(wú)干擾的跳頻信道上長(zhǎng)時(shí)間保持優(yōu)質(zhì)通信的目的。所謂頻率自適應(yīng)控制是在跳頻通信過(guò)程中，拒絕使用那些曾經(jīng)用過(guò)但是傳輸不成功的跳頻頻率集中的頻點(diǎn)，即實(shí)時(shí)去除跳頻頻率集中被干擾的頻點(diǎn)，使跳頻通信在無(wú)干擾的可使用的頻點(diǎn)上進(jìn)行，從而大大提高跳頻通信中接收信號(hào)

6、的質(zhì)量。對(duì)于單時(shí)隙包，藍(lán)牙的跳頻速率為1600跳/秒；對(duì)于多時(shí)隙包，調(diào)頻速率有所降低，但是在建鏈時(shí)（如尋呼和查詢）速率提高到3200跳/秒，以提高抗干擾能力和多址能力。7Bluetooth的技術(shù)特征藍(lán)牙AFH的步驟由設(shè)備識(shí)別、信道分類、分類信息交換、自適應(yīng)跳頻4部分組成。1設(shè)備識(shí)別當(dāng)一個(gè)從設(shè)備接入微微網(wǎng)時(shí)，在進(jìn)行通信之前，首先由鏈路管理協(xié)議（LMP）交換信息，以確定通信雙方的設(shè)備是否支持AFH模式。LMP信息中包含了二者通信應(yīng)使用的最小信道數(shù)。主機(jī)按LMP協(xié)議先詢問(wèn)從設(shè)備是否支持AFH，當(dāng)從設(shè)備回答后，再進(jìn)行AFH通信。2信道分類根據(jù)某一準(zhǔn)則，按

7、傳輸質(zhì)量對(duì)信道進(jìn)行分類。按LMP的格式形成一個(gè)分類表，在主設(shè)備和從設(shè)備之間交換信息后，以此分類表為依據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)跳頻。分類方法采用時(shí)分的形式，以保證抗瞬間的干擾。按信道的質(zhì)量，把信道分成“好”信道與“壞”信道。可以用以下方法對(duì)信道的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估：首先接收設(shè)備對(duì)包損率PLRs（PacketLossRatios）、有效載荷的CRC，HEC，F(xiàn)EC誤差等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量PLR時(shí)，如果PLR超過(guò)了系統(tǒng)定義的門(mén)限，則宣布此信道為壞信道。從設(shè)備測(cè)量CRC時(shí)，也會(huì)自動(dòng)檢測(cè)此包的有效載荷的CRC，如果校驗(yàn)碼正確，則說(shuō)明接收正確的包，否則宣布包丟失。3信道信息

8、交換通過(guò)LMP命令通知網(wǎng)絡(luò)中的成員，交換AFH的消息。主設(shè)備通過(guò)分類，把信道分為好信道、壞信道、未用信道，然后把信道分類情況通知從設(shè)備。