物联网感知层攻击检测技术研究

物联网是将各种信息采集和传感设备与互联网结合起来形成的网络，物联网的安全性是物联网实用化的前提和保障，攻击检测技术是网络安全的关键研究内容，针对物联网感知层的特点，设计适用于物联网异构的、资源受限的感知环境攻击检测技术是物联网的热点研究领域。本课题研究物联网感知层环境下的攻击检测技术，考虑到物联网网络环境多变的特点，设计具有环境认知能力的攻击检测模型，在此模型基础上，研究并提出基于强化学习的攻击检测决策方法、基于污点分析技术的代码安全性检测方法等，实现针对物联网感知层特色的高鲁棒性攻击检测，并给出能够应用于实际的无线传感器节点的攻击检测方案，最后搭建专用测试平台，为本项目所提出的攻击检测模型及检测方法进行实际验证。

本项目在物联网环境下，主要研究了物联网感知层的攻击检测技术。针对物联网中网络环境多变等特点，设计具有环境认知能力的攻击检测模型，实现针对物联网的高效攻击检测是本项目的研究目标。本项目分别对环境认知算法研究、代码和协议漏洞分析、搭建实验平台三方面进行了深入研究并取得一定成果。在环境认知算法研究方面：首先在入侵检测算法中引进危险理论、阴性选择算法等基本工作原理，提出适用于无线传感器网络的新的入侵检测机制；结合时间-空间，提出时空综合入侵检测模型，在考虑网络能量有限计算能力有限等情况下，提高了模型的准确率；针对工业控制通信网络具有的实时性、周期性等特点，提出一种不影响原有控制系统控制可用性的工业控制系统入侵检测方法，在保证实用性的同时，最大限度地提高入侵检测的准确率，降低漏报率和误报率。在代码和协议漏洞分析方面：提出一种传感器网络的源代码缓冲区溢出漏洞检测系统和方法，检测源代码中是否存在缓冲区溢出漏洞，提高传感器网络的安全性；其次，分析IEEE 802.15.4协议固有特性，根据IEEE 802.15.4协议的无线传感器网络蠕虫传播方法，提出了网络环境自适应的节点免疫算法；在网络层和链路层，本课题也针对无线传感器网络特点，对协议漏洞进行分析并提出适用的攻击检测方法。在搭建实验平台方面，本项目搭建了一个物联网安全系统，该系统包括传感器节点，网关节点以及拓扑管理软件等，可以有效验证不同设计方案和机制的可行性。.本项目完成了所有的研究目标。在研究过程中共培养了5名博士和8名研究生，其中3名博士和5名研究生已经毕业。申请国家专利4项，软件著作权2项，共发表23篇论文。其中ICC1篇，SCI检索2篇，EI检索15篇。