12、物联网通信安全：攻击类型与防御机制解析

物联网通信安全：攻击类型与防御机制解析

1. 物联网通信面临的攻击类型

物联网的发展使得设备之间的通信变得更加便捷，但同时也面临着各种安全威胁。以下是几种常见的攻击类型：
- 黑洞攻击 ：攻击者通过设置诱饵路由，吸引节点将数据发送到恶意节点。这些恶意节点会丢弃数据包，导致正确的目的地无法获取数据。节点会不断重新发送信息，增加网络负载并消耗设备电量。例如，在一个包含七个路由器（R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7）和一个协调器（C1）的网络中，R3想将数据发送给协调器，选择的路由是R3 → R5 → R6 → C1，但R5是黑洞节点，数据到达R5后无法继续传输，协调器会一直等待，从而降低网络性能。为防御这种攻击，可以使用时间过期和序列号机制。如果节点在发送数据包后，在规定时间内未收到回复，则该路由可能存在问题。此外，还可以采用认证机制，将网络划分为多个集群，每个集群有自己的协调器，协调器向节点发送认证数据包，未响应的节点将被视为恶意节点并被丢弃。
- 洪泛攻击 ：攻击者向特定或多个节点连续发送HELLO消息，甚至广播到整个网络，导致合法节点无法正常发送或接收信息，增加节点的能量消耗。当节点电量不足时，将无法使用一些高能耗的资源。这种攻击也被称为拒绝服务攻击（DoS），攻击者还可能发送SYN、RREQ等数据包。为阻止洪泛攻击，可以设置HELLO数据包的阈值，超过阈值的节点将被视为恶意节点。此外，还可以使用机器学习算法或卷积神经网络来检测这种攻击。
- 等级攻击 ：在物联网架构的通信层，路由协议（RPL）是可靠通信的关键。节点以DODAG（目的地导向的有向无环图）形式