13、物联网通信安全与网络优化解析

物联网通信安全与网络优化解析

1. 物联网入侵检测系统（IDS）

物联网中的入侵检测系统（IDS）起着监控网络和节点的重要作用。若有节点以洪泛方式发送数据，IDS 会将其识别为恶意节点。IDS 的实现方式主要有两种：
- 签名或模式匹配方法 ：
- 操作步骤：创建一个存储节点签名的数据库。当节点传输消息时，IDS 系统会从数据库中检查数据包的签名是否与节点一致。
- 缺点：创建数据库需要内存，且需要定期更新。若有新的合法节点加入系统，其签名需在数据库中更新。若系统不够动态，可能会丢弃合法数据包。
- 异常检测方法 ：
- 操作步骤：借助统计数据，尝试找出网络中的异常活动，识别网络中是否有链路或节点过载，并分析过载原因。
- 优点：无需更新，以静态方式高效工作。

此外，IDS 还可使用机器学习分类器将数据包分为正常或异常数据包。常见的方法包括基于滑动窗口的数据包计数方法、基于模式和异常的入侵检测系统、状态转移图以及混合方法（如结合支持向量机和决策树）。

2. 端到端加密方法

端到端加密方法能保护机密数据不被入侵者获取。其操作流程如下：
1. 发送方对数据进行加密。
2. 数据传输过程中，第三方可参与存储，但只能存储加密数据。
3. 接收方对数据进行解密。

例如，WhatsApp 就采用了这种加密方法。不过，该方法也面临一些挑战，如中间人攻击。攻击者可能伪装成合法的发送方和接收方，获取数据和密钥，进而分析加密和解密方法。为应对这一问题，有人引入了使用 RSA 算法进行加密和解密