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第11章 创新技术推动城市智慧化进程(15)

智慧城市之路:科学治理与城市个性 作者:中国电信智慧城市研究组


— 欺骗、改变、重放路由信息

路由信息用于建立起一条从源节点向目标节点传递信息的路径。攻击者采用欺骗、改变或重放路由信息的方式,可以建立环形的路径来让信息永不停息地传递;可以延长或缩短路径的长度;可以增加源节点到目标节点的延迟;可以改变网络的流量分布,吸引或者分散网络流量;可以创建错误信息;可以改变网络结构等。

— 选择转发

当源节点建立起向目标节点传递信息的路径后,路径上的恶意节点可以拒绝转发任何数据包,聪明的恶意节点甚至可以有选择地转发某些数据包,包括只转发攻击者自己的信息或沿错误的路径转发等,从而导致传感器节点间不能正常地进行通信。

— 恶意网络攻击

无线传感网容易遭受各种恶意的网络攻击,恶意的网络攻击往往采用布放恶意节点、发送干扰信号、伪造大量的呼叫信息、篡改原有信息等方法,对于这些攻击,目前尚没有非常有效的防止手段。以下是一些常见的攻击方法。

— 多重身份攻击(Sybil)

在无线传感网中,恶意的传感器节点可以向其他传感器节点提供多重身份。这样,无线传感网采用的分布式存储、分散性、多路经路由、拓扑结构维护等容错方案的效果就会大大降低,也会对基于地理位置的路由造成威胁,导致无法正确获得该节点的坐标。

— 急行军攻击(The Rushing Attack)

大多数按需路由协议依赖广播ROUTE-REQUEST来发现信息传输路径。攻击者以比合法节点更快的速度转发ROUTE-REQUEST从而使路由协议难以发现攻击者,为后续攻击奠定基础。

— 虫洞攻击(Wormhole)

攻击者在网络中一个一个恶意节点处接收到数据包,然后与网络中另外一个恶意节点建立直接通道,并把数据包直接发给该节点,而跳过按正常传递信息方法中间需要经过的其他节点。由于虫洞攻击中,两个恶意节点间传递信息比正常节点传输信息快,它们容易成为各自区域的核心节点,网络中其他传感器“乐意”聚集在这两个恶意节点周围,选择这两个恶意节点传递信息,给无线传感网造成危害。

— 呼叫洪攻击(Hello Flood)

很多网络协议要求传感器节点通过广播呼叫数据包(Hello)告知他的邻居们,而接收到该数据包的节点就会认为自己在发送者正常的无线电范围内,发送者是自己的邻居。而一个具有强大发射功率的攻击者可以使无线传感网中每个节点都相信攻击者是自己的邻居。攻击者利用该特性可以开展其他的攻击。

— 确认欺骗攻击(Acknowledgment Spoof)

很多网络协议中,发送者要求接收者发送确认信息,攻击者可以利用该特性进行确认欺骗攻击。由于无线传感网中传感器节点间通过广播的形式进行通信,攻击者可以监听网络中发给自己邻居的信息,并以那些已经停止工作或不能正常工作的邻居身份发送确认信息,得到确认的发送者就会与这些邻居进行通信,结果当然是失败的,从而达到攻击者的目的。

— 洪拒绝服务攻击(Flood)

很多网络协议需要保存通信的状态信息,而洪拒绝服务攻击通过大量发送洪信息(如传统的TCP SYN包),耗尽节点的存储空间等。

— 同步攻击(Desynchronization)

在两个节点进行通信时,通常通过某种机制保持步调一致。而攻击者通过伪造两个节点的一端或两端的信息,破坏这种步调一致性,从而达到攻击的目的。

— 重放攻击(Replay)

重放攻击中,攻击者发送目标节点已接收过的数据。攻击者既可以通过重放攻击占用目标节点的资源,对目标节点的可用性造成威胁,也可以通过重放身份认证或加密过程的信息,绕过安全机制,成为合法用户,对目标节点进行攻击,还可以通过重放旧信息,对数据的鲜活性造成威胁,使得目标节点接收到的是关于事件的过时数据。

— 数据篡改攻击(MeSsage Corruption)和数据注入攻击(Inject Data)

攻击者通过篡改消息的内容破坏消息的完整性,特别是恶意节点可以向正常消息中注入错误的数据来破坏消息的完整性。


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