摘要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在較大差異，傳統(tǒng)入侵檢測(cè)技術(shù)不能有效地應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。文中分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅；總結(jié)了現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)方案；在綜合現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種分等級(jí)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，該入侵檢測(cè)體系結(jié)構(gòu)通過減少錯(cuò)報(bào)能檢測(cè)到大多數(shù)的安全威脅。
關(guān)鍵詞 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；入侵檢測(cè)；網(wǎng)絡(luò)安全

隨著傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，且發(fā)展迅速。其可應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療保健、家居、商業(yè)、工業(yè)等眾多領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多配置在惡劣環(huán)境中，加之本身固有的脆弱性，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題引起人們的關(guān)注。

1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全威脅
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)易受各種安全威脅，許多文獻(xiàn)勻有描述。文獻(xiàn)將WSN的攻擊按照不同層次分類，如表1所示。

目前許多文獻(xiàn)提出了用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)技術(shù)，但它們并不適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)資源有限。針對(duì)WSN的入侵檢測(cè)方法研究如下：
Onat等人提出的分布式異常檢測(cè)架構(gòu)入侵檢測(cè)方案。Strikos提出本地檢測(cè)代理(Local Detection Agent)結(jié)構(gòu)入侵檢測(cè)方案。Yu等人提出了一種基于檢測(cè)點(diǎn)的多跳確認(rèn)方案，檢測(cè)選擇轉(zhuǎn)發(fā)攻擊所導(dǎo)致的異常丟包。Ngai等人提出一種3層的入侵檢測(cè)結(jié)構(gòu)方案。Raiasegarar等人提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘的分布式異常檢測(cè)方案，該方案采用基站、父節(jié)點(diǎn)、子節(jié)點(diǎn)3層架構(gòu)。Su等人提出了一種分簇式的能量節(jié)省入侵檢測(cè)方案。Loo等人提出了一種基于聚類的入侵檢測(cè)算法，可用于檢測(cè)路由異常。Zeng等人提出了基于免疫機(jī)理的入侵檢測(cè)算法。Doumit等人提出了基于自組織臨界程度(Self-organized Criticality，SOC)和隱馬爾可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)的入侵檢測(cè)算法，屬于異常檢測(cè)。Agah等人將博弈論中的非合作模型引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)問題中，并提出了一種新的解決方案。V．Bhuse和A．Gupta在文獻(xiàn)中描述了一個(gè)基于異常檢測(cè)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在多層檢測(cè)體系中更健壯。在他們的方法中，都試圖在物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層檢測(cè)入侵行為。Da Silva等人提出了一個(gè)人侵檢測(cè)算法，并將其分割成3個(gè)階段。第一階段是數(shù)據(jù)獲取階段，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)處于混雜模式進(jìn)行監(jiān)聽，并利用傳感器節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存存儲(chǔ)所需信息。該作者定義了一系列的規(guī)則，這些規(guī)則應(yīng)用到第二階段中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。如果消息不滿足這些規(guī)則，則增加一個(gè)失敗的計(jì)數(shù)。最后，在第三階段中，將失敗的計(jì)數(shù)與閾值進(jìn)行對(duì)比，如果失敗數(shù)大于閾值，則產(chǎn)生一個(gè)告警。Li，He和Fu提出了一個(gè)基于組的異常檢測(cè)入侵檢測(cè)系統(tǒng)。其使用Deha分組算法，將網(wǎng)絡(luò)分割成幾組，然后在每個(gè)組上運(yùn)行他們的檢測(cè)算法。
但這些方法都有其各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。文中重點(diǎn)研究了文獻(xiàn)的方法，并加以改進(jìn)，提出了方案。

2 入侵檢測(cè)系統(tǒng)
文中提出了一個(gè)分等級(jí)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)，體系結(jié)構(gòu)共他4層，運(yùn)用的是基于規(guī)則的檢測(cè)技術(shù)。