《物聯網背景下的感測器網路安全可靠技術研究》是依託浙江大學，由陳純擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：物聯網背景下的感測器網路安全可靠技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：陳純
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
物聯網是繼計算機、網際網路與通信網路之後的第三次信息產業浪潮，在物流、交通、軍事、城市管理等行業有良好的套用前景。隨著物聯網逐步走向產業化，將要面對外部攻擊等安全挑戰以及通信失敗等可靠性問題。保證物聯網的安全可靠運行，成為迫切需要解決的重大問題。感測器網路是物聯網技術的基礎，由於系統複雜度的提高和攻擊模型的改變，傳統的感測器網路安全可靠技術不能直接在物聯網背景中套用。本項目分析感測器網路與網際網路整合過程中出現的安全可靠問題，並結合團隊在感測器網路安全可靠領域的研究成果，從兩個層面保障物聯網的正常運行，一方面是抵禦人為襲擊的安全防護技術，另一方面是檢測、排除非人為因素故障的可靠性技術。在安全方面，本項目將創造性的使用非密碼原語手段設計安全協定，使用團隊原創的Petri網方法對安全協定進行形式化建模及驗證；在可靠技術方面，團隊將針對數據性和結構性的錯誤，在異構適配基礎上開發相應的機制。
結題摘要
感測網是物聯網重要的組成部分，負責將物理世界的特徵通過感測器轉換為數位訊號並通過自組織網路來進行匯聚傳輸。研究團隊圍繞感測網安全可靠問題，分析、設計並實現並了一系列網路協定和技術，為感測網進一步走向大規模套用提供了堅實的技術基礎。在感測網安全協定方面，研究團隊提出了一系列網路安全協定，包括用戶認證、隱私保護、安全重編程協定等。研究團隊提出了隱私保護的用戶認證協定，為感測網提供了基礎性的數據安全保障。為了解決某些感測網節點無法支持密碼操作這一問題，研究團隊針對性地提出了非密碼原語的安全協定。研究團隊還針對感測網無線重編程過程中的安全性問題提出了安全保障技術，進一步提高了節點系統軟體的安全性。這一系列安全協定為感測網的敏感數據、用戶的隱私以及節點系統軟體提供了全面的安全保護。為了驗證協定的安全性，研究團隊採用了形式化方法系統地驗證了所提方法以及技術的安全性，同時分析了多種網路攻擊下協定的安全性。此外，研究團隊在無線感測網路安全協定的基礎上將成果拓展到了移動通信網路等通用無線網路中，並針對網路的不同特性提出了多種安全協定以及用戶隱私保護方法。在可靠性保障方面，研究團隊基於對節點系統行為建立的馬爾科夫模型提出了節點自診斷技術，能夠在節點端有效全面地檢測數據性以及結構性的異常。其基本思路是對感測節點的運行狀態遷移事件進行建模，當一種小機率遷移事件發生時則認為該遷移可能為異常情況。此外，研究團隊研發了一種基於動態日誌記錄的線上錯誤檢測與調試技術，能夠在代碼級對系統程式進行診斷，確保系統長期穩定運行。這一技術能夠在感測節點運行時動態進行有針對性的二進制注入，獲取實時日誌信息並對其分析，以很小的代價發現系統問題的根源所在。本課題計畫在高水平期刊及會議上發表論文15 篇，其中SCI 收錄的論文8 篇；申請國家發明專利7-10 項；培養博士研究生4 名，碩士研究生5 名以上。課題實際發表高水平期刊及會議論文27篇，其中SCI收錄21篇；申請國家發明專利18項，其中7項已經授權；培養博士研究生5名，碩士研究生8名，完成課題預期目標。相關研究成果獲得國家科技進步二等獎。
