¿A qué desafíos se enfrentan las redes de sensores inalámbricos?
Seguridad de la información
Obviamente, los nodos sensores existentes tienen grandes vulnerabilidades de seguridad. A través de esta vulnerabilidad, un atacante puede obtener fácilmente información confidencial en el nodo sensor y modificar el código del programa en el nodo sensor, como hacer que el nodo sensor tenga múltiples ID de identidad para comunicarse en la red de sensores con múltiples identidades. Además, los ataques también se pueden llevar a cabo obteniendo información como claves y códigos almacenados en nodos de sensores, falsificando o disfrazándose de nodos legítimos para unirse a la red de sensores. Una vez que se controlan ciertos nodos en la red de sensores, los atacantes pueden lanzar una variedad de ataques, como monitorear la información transmitida en la red de sensores, publicar información de enrutamiento falsa o transmitir información de detección falsa a la red de sensores, realizar ataques de denegación de servicio, etc. .
Contramedidas: dado que los nodos de sensores se manipulan físicamente fácilmente, este es un problema de seguridad inevitable en las redes de sensores. Se deben adoptar otras soluciones técnicas para mejorar el rendimiento de seguridad de las redes de sensores. Como la autenticación entre nodos antes de la comunicación; se diseña un nuevo esquema de acuerdo de claves para que incluso si se manipula una pequeña cantidad de nodos, el atacante no pueda o no pueda inferir la información clave de otros nodos a partir de la información del nodo obtenida. Además, al certificar la legitimidad del software del nodo sensor, se puede mejorar el rendimiento de seguridad del propio nodo sensor.
Según las características de la comunicación inalámbrica y el despliegue de la red, es fácil para los atacantes obtener información confidencial o privada a través de la transmisión entre nodos. Por ejemplo, en un escenario donde se utiliza WSN para monitorear la temperatura y la iluminación interior, los receptores inalámbricos implementados en el exterior pueden obtener la información de temperatura e iluminación enviada por los sensores interiores; de manera similar, al monitorear la transferencia de información entre los nodos interiores y exteriores, los atacantes también pueden obtenerla; información interior, obteniendo así ilegalmente información privada como los hábitos de vida del propietario de la casa. [6]
Contramedidas: la transmisión cifrada de información puede resolver el problema de las escuchas ilegales, pero se requiere una solución de gestión e intercambio de claves flexible y sólida. Esta solución debe ser fácil de implementar y adecuada para situaciones en las que hay recursos de nodos sensores. son limitados. Además, el esquema de gestión de claves también debe garantizar que cuando se manipulen algunos nodos (para que un atacante pueda obtener la información almacenada en este nodo para generar claves de sesión), la seguridad de toda la red no se verá comprometida. Debido a los recursos de almacenamiento limitados de los nodos de sensores, no resulta práctico lograr seguridad de extremo a extremo entre la mayoría de los nodos de una red de sensores. Sin embargo, el cifrado de información salto a salto se puede implementar en redes de sensores de modo que los nodos sensores solo necesiten compartir claves con los nodos vecinos. En este caso, incluso si un atacante captura un nodo de comunicación, sólo afecta la seguridad entre nodos adyacentes. Pero cuando un atacante envía mensajes de enrutamiento falsos manipulando nodos, afectará la topología de enrutamiento de toda la red. Una forma de resolver este problema es un protocolo de enrutamiento robusto; otra forma es el enrutamiento multiruta, que transmite cierta información a través de múltiples rutas y la reensambla en el destino.
El objetivo principal de las redes de sensores es recopilar información. Los atacantes pueden obtener esta información confidencial escuchando a escondidas y agregando nodos ilegales falsos. Si un atacante conoce los algoritmos relevantes para obtener información limitada de múltiples fuentes, puede obtener información efectiva a partir de una gran cantidad de información obtenida. El problema de privacidad de los sensores generales no es obtener información que es poco probable que se recopile a través de redes de sensores, sino obtener una gran cantidad de información a través del monitoreo remoto de WSN y analizar problemas de privacidad en función de algoritmos específicos. Por lo tanto, el atacante no necesita contactar físicamente con los nodos sensores, lo cual es una forma anónima y de bajo riesgo de obtener información privada. El monitoreo remoto también puede permitir que un solo atacante obtenga información de transmisión de múltiples nodos simultáneamente.
Contramedidas: Garantizar que solo entidades confiables puedan acceder a la información de los sensores en la red es la mejor manera de garantizar la privacidad, lo que se puede lograr mediante el cifrado de datos y el control de acceso. Otro método es restringir el envío de información por parte de la red; Granularidad, porque cuanto más detallada es la información, más fácil es filtrar la privacidad. Por ejemplo, un nodo de clúster puede lograr el anonimato de los datos recopilando grandes cantidades de información recibida de los nodos vecinos y transmitiendo solo los resultados del procesamiento.
Ataque de denegación de servicio (DoS)
Hay poca investigación sobre tecnología de mantenimiento de topología especializada, pero los resultados de investigaciones relevantes muestran que el mantenimiento de topología optimizado puede ahorrar energía de manera efectiva y extender el ciclo de vida de la red. Mantener la cobertura o conectividad de las propiedades básicas de la red. En esta sección, la estrategia de mantenimiento elegida por quien toma las decisiones se basa en la topología.
En la investigación de redes de sensores inalámbricos, la eficiencia energética siempre ha sido un tema candente. En la actualidad todavía hay margen para la miniaturización de procesadores y equipos de transmisión inalámbrica, pero en las redes inalámbricas se necesitan más sensores de diversos tipos. Vincularlos da como resultado un mayor consumo de energía. La próxima pregunta de investigación será cómo mejorar el rendimiento de la red, extender su vida útil y reducir las imprecisiones.
Recopilación y gestión de datos
En el futuro, las redes de sensores inalámbricos recibirán cada vez más datos, pero los modelos de uso actuales tienen una capacidad limitada para gestionar y utilizar cantidades masivas de datos. Será muy necesario cómo acelerar aún más sus capacidades de gestión y procesamiento de datos espaciotemporales y el desarrollo de nuevos modelos.
Problemas de estándares en comunicación inalámbrica
La inconsistencia en los estándares traerá obstáculos al desarrollo de redes de sensores inalámbricos. En el próximo desarrollo, se deberían desarrollar estándares de comunicación inalámbrica.