基于可重構(gòu)的可信SOPC平臺的WSN安全系統(tǒng)(08-100)

　　1 引言

　　1.1 選題背景

　　WSN是由大量具有感知能力，計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的自組織、分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在軍事國防，環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有著巨大的實(shí)用價(jià)值，被認(rèn)為是將對二十一世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一;但由于節(jié)點(diǎn)多分布在非受控區(qū)域，無線信道的廣播特性和自組織網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)特性，使得網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易變，傳感器節(jié)點(diǎn)易受攻擊，WSN網(wǎng)絡(luò)中的安全問題也日益突出。

　　1.2 系統(tǒng)概述

　　針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的上述安全問題，本系統(tǒng)在Xilinx的開發(fā)板上，首先利用無線模塊組成一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并基于SPINS協(xié)議框架實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的密鑰管理，在系統(tǒng)內(nèi)部的安全模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)了RC5,MD5等算法，保證網(wǎng)絡(luò)的通信安全;其次為了保證傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)本身的安全可信，增加了防篡改檢測電路，從硬件級保證節(jié)點(diǎn)的安全性和完整性;最后針對于WSN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易變的特點(diǎn)，利用基于FPGA的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某些節(jié)點(diǎn)在需要時(shí)可以發(fā)生重構(gòu)，代替失效的基站繼續(xù)工作，從而保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全可靠地運(yùn)行。

　　整個(gè)系統(tǒng)以WSN中單個(gè)節(jié)點(diǎn)的安全可信為基礎(chǔ)，并采用SPINS協(xié)議提高了密鑰拓?fù)溥B通率，節(jié)點(diǎn)的可重構(gòu)機(jī)制也大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性和健壯性，由點(diǎn)到面地實(shí)現(xiàn)了WSN網(wǎng)絡(luò)的安全。