Security for Wireless Sensor Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc

作者:Liu, Donggang/ Ning, Peng

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 190.97

装帧:HRD

isbn号码:9780387327235

丛书系列:

图书标签:

• 无线传感器网络
• 安全
• 密码学
• 网络安全
• WSN
• 数据安全
• 隐私保护
• 认证
• 攻击防御
• 轻量级密码学

《物联网安全：从感知层到云端》 在万物互联的时代，物联网（IoT）以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从智能家居的便利，到工业生产的效率提升，再到智慧城市的精细化管理，物联网的应用场景日益广泛。然而，伴随其巨大潜力的，是日益严峻的安全挑战。一个未经授权的访问，一次小小的设备篡fai，都可能引发巨大的安全隐患，甚至对国家安全和社会稳定造成威胁。本书旨在深入探讨物联网的安全体系，覆盖从最基础的感知层设备，到网络通信，再到最终的云端数据处理和应用，提供一个全面、系统的安全防护框架。 第一部分：感知层安全——物联网的基石 物联网的感知层是其最贴近现实世界的组成部分，由各种传感器、执行器、嵌入式设备构成。这些设备通常资源受限，计算能力、存储空间和能源都极为有限，这使得传统的安全防护手段难以直接应用。本部分将详细剖析感知层设备面临的独特安全风险，包括： 设备身份认证与授权：探讨如何为海量的异构设备建立可靠的身份标识，并实现精细化的访问控制，防止未授权设备接入网络或访问敏感数据。我们将介绍基于硬件安全模块（HSM）、可信平台模块（TPM）以及轻量级加密算法的身份认证技术。 固件安全与更新：分析设备固件漏洞的危害，以及如何保证固件在生产、部署和更新过程中的安全性。内容将涵盖固件完整性校验、安全的代码审计、差分更新技术以及远程固件安全升级（FOTA）机制。 数据采集与传输的机密性与完整性：研究在资源受限设备上实现高效加密和完整性保护的技术，包括轻量级加密算法（如AES-GCM、ChaCha20-Poly1305）的应用，以及数据完整性校验的方法，如消息认证码（MAC）和数字签名。 物理安全与防篡改：讨论针对物理攻击，如窃听、侧信道攻击、物理拆解等，应采取的防护措施，包括封装技术、硬件级别的安全隔离以及入侵检测机制。 第二部分：通信层安全——物联网的动脉 物联网设备之间以及设备与云端之间的通信是信息流动的关键环节。不安全的通信协议和信道将使整个物联网系统暴露在窃听、篡fai和拒绝服务攻击之下。本部分将深入研究物联网通信层的安全问题： 物联网通信协议的安全：详细分析当前主流物联网通信协议（如MQTT、CoAP、LWM2M）的安全特性和潜在风险，并探讨如何通过TLS/DTLS等传输层安全协议来保障通信的机密性、完整性和认证性。 网络隔离与访问控制：研究如何在复杂的物联网网络环境中实现有效的网络隔离，防止攻击者通过一个受损节点扩散到整个网络。内容将涵盖虚拟局域网（VLAN）、软件定义网络（SDN）在物联网安全中的应用，以及防火墙和入侵防御系统（IPS）的配置策略。 分布式拒绝服务（DDoS）攻击防护：分析物联网设备易被利用发动DDoS攻击的现状，并探讨相应的防护策略，包括流量过滤、异常检测、信誉评估以及僵尸网络清除技术。 边缘计算安全：随着边缘计算在物联网中的普及，边缘节点也成为新的安全焦点。本部分将探讨边缘节点的数据安全、计算安全以及通信安全策略。 第三部分：云端与应用层安全——物联网的智慧中枢 物联网云平台是集中存储、处理和分析海量物联网数据的核心。云端安全直接关系到用户隐私、商业机密和关键基础设施的稳定运行。本部分将聚焦云端与应用层安全： 数据存储与管理安全：探讨如何保护存储在云端的海量物联网数据免受非法访问和泄露。内容将涵盖数据加密（静态加密）、访问控制策略（RBAC、ABAC）、数据脱敏以及数据备份与恢复机制。 API安全与接口防护：分析物联网平台对外提供的API接口存在的安全漏洞，并提供API密钥管理、输入验证、速率限制和安全审计等防护措施。 身份与访问管理（IAM）：研究如何为云平台上的用户、设备和应用建立统一、安全的身份管理体系，实现细粒度的权限分配和访问控制。 物联网应用安全：涵盖针对不同应用场景的物联网安全设计，例如智能家居的安全隐私保护、工业物联网（IIoT）的生产线安全、智慧医疗的数据合规与安全以及智慧交通的车联网安全。 安全监控与事件响应：分析如何建立全面的物联网安全监控体系，实时检测安全威胁，并通过有效的事件响应流程来快速止损和恢复。内容将涉及日志分析、入侵检测系统（IDS）、安全信息和事件管理（SIEM）系统的应用。 第四部分：高级安全主题与未来趋势 除了上述基础安全框架，本书还将探讨一些更高级别的安全议题，并展望物联网安全未来的发展方向： 人工智能（AI）在物联网安全中的应用：探讨如何利用机器学习和深度学习技术来提高物联网安全威胁的检测和响应能力，例如异常行为检测、恶意软件识别和漏洞预测。 区块链在物联网安全中的潜力：分析区块链技术在去中心化身份管理、数据防篡改和安全交易方面的应用前景。 隐私保护与合规性：深入讨论物联网数据隐私保护的重要性，以及如何满足GDPR、CCPA等相关法规的要求。 安全标准与最佳实践：介绍当前物联网安全领域的主要标准和认证体系，并总结业界的最佳安全实践。 本书力求为物联网领域的开发者、安全工程师、研究人员以及决策者提供一份权威、实用的安全指南，帮助他们构建更加安全、可靠的物联网系统，从而真正释放物联网技术的巨大潜力。

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这部作品的阅读体验与其他安全书籍截然不同，它有一种**强烈的、以攻击者视角反思防御体系**的倾向。书中对新兴的**侧信道攻击**在资源受限的WSN节点上的可行性分析，给我带来了极大的震撼。我们通常关注的是网络层的逻辑漏洞，但这本书将目光投向了功耗波动、电磁辐射等物理泄露途径，并详细描述了如何通过分析这些“噪音”来恢复敏感信息，例如密钥和身份凭证。这促使我必须重新审视我们现有安全审计流程的盲点。此外，书中对**软件定义网络（SDN）范式在WSN安全管理中的集成**的讨论非常具有前瞻性。通过中心化的控制平面来实时监控和重构网络的安全策略，极大地提高了应对突发安全事件的响应速度，这比传统的分散式安全机制要灵活得多。在描述这些复杂概念时，作者采用了清晰的对比分析方法，将“集中式控制”与“去中心化决策”的优缺点进行了深入的对比，使得读者能够清晰地判断哪种架构更适合特定的应用场景。总而言之，这本书不是教你如何使用某个特定的安全工具，而是教会你如何从一个攻击者的角度去解构并重建一个更健壮的安全系统。

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我必须承认，这本书的写作风格相当**学术化且严谨**，它似乎并不刻意去讨好那些只想要“开箱即用”解决方案的读者。相反，它更像是一部深入探讨WSN安全理论基础的专著，充满了对各种已知威胁模型的**形式化分析**。例如，在讲解传感器网络中常见的中间人攻击时，作者没有满足于简单的描述，而是构建了严格的数学证明来量化这种攻击对数据完整性的影响程度，并以此为基础推导出最优的防御策略。这种对底层逻辑的执着挖掘，使得这本书成为一个优秀的理论工具箱。我个人非常欣赏它对**后量子密码学在WSN中应用潜力**的初步探讨。虽然目前看来这还处于理论研究阶段，但作者敏锐地捕捉到了未来安全威胁的演进方向，并提前布局了防御思路。对于那些希望通过数学和逻辑严密推导来理解安全机制背后原理的研究人员来说，这本书提供了极佳的思维训练。它的缺点或许在于，对于初学者而言，阅读曲线会比较陡峭，需要一定的密码学和网络理论基础才能完全领会其精髓。

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我以一个刚刚接触无线传感器网络（WSN）安全研究生的角度来看待这本书，坦白讲，初读时略感吃力，但一旦跨过入门的门槛，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。它不是那种用大段代码示例来填充篇幅的入门指南，而更像是一本高阶的“安全思维训练手册”。书中对**物理层安全**的阐述尤其独到，很多主流教材会忽略这一层面的脆弱性，但这本书详细剖析了窃听、伪造信号等对WSN的威胁，并提出了基于信号指纹识别的对策，这对我正在做的射频识别相关课题提供了全新的思路。我特别欣赏作者在讨论**隐私保护**时所采取的辩证态度，没有盲目推崇某一种匿名化技术，而是根据应用场景（如医疗数据收集与环境监测）的敏感度差异，提供了定制化的数据脱敏和聚合方案。章节之间的逻辑衔接极其紧密，从底层的物理层安全，到网络层路由的完整性，再到应用层的密钥管理，形成了一个完整的安全闭环。阅读过程中，我发现书中的图表设计非常精妙，那些复杂的攻击路径和防御机制，通过简洁的拓扑图得到了完美的视觉化呈现，这极大地帮助我消化了那些抽象的数学模型。对于想深入钻研WSN安全本质的研究人员来说，这本书无疑是案头的必备参考。

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读完《Security for Wireless Sensor Networks》，我的第一感受是，作者显然对工业级应用的现实挑战有着深刻的理解，这本书的“接地气”程度令人称赞。我主要关注的是能源效率与安全性的矛盾转化问题，因为在许多偏远地区的监测任务中，电池寿命是决定项目成败的关键因素。书中专门辟出章节详细讨论了**能源感知的安全协议设计**，这部分内容可以说是市面上同类书籍中的亮点。例如，它提出了一种基于剩余能量预测的动态密钥更新方案，巧妙地将节点的“健康状况”纳入安全策略的制定过程，避免了频繁的、高能耗的加密/解密操作。此外，对于**后门植入与供应链安全**的讨论，也极具前瞻性。在设备大规模部署前，如何确保固件的来源可信、设备本身没有被恶意篡改，这本书提供了一套完整的验证流程建议，这对于我们进行大规模资产管理的公司来说，提供了宝贵的标准框架。虽然技术细节的讨论略显跳跃，但从宏观的风险评估和合规性角度来看，这本书的战略价值远超其技术细节的记录价值。它更像是一份面向高级安全架构师的行动纲领，指引我们如何系统性地建立一个可持续的安全运营体系。

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这本《Security for Wireless Sensor Networks》的出现，对于我们这些深耕于物联网和嵌入式系统安全领域的从业者来说，简直如获至宝。我原本以为关于WSN安全的主题已经被挖掘得差不多了，市面上充斥着大量针对特定协议或攻击向量的专著，但这本书的视角明显高屋建瓴。它没有陷入那种纠缠于具体算法实现细节的泥潭，而是将重点放在了构建一个**弹性、自适应的安全架构**的宏观层面。尤其让我印象深刻的是它对**异构网络安全治理模型**的探讨，这一点在当前大规模、多技术融合的传感器网络部署中至关重要。书中深入分析了如何利用基于信誉的评估机制来动态调整节点的信任等级，以及在资源极度受限的边缘节点上部署轻量级加密和认证机制的权衡艺术。作者在阐述理论框架时，旁征博引了大量的跨学科知识，比如结合了博弈论来预测恶意节点的行为模式，这使得整本书的理论深度远超一般的教科书。我尝试着将书中的某些建议应用到我们正在测试的一个环境监测项目中，发现其提出的**多层次冗余验证策略**，极大地提高了系统在面对分布式拒绝服务（DDoS）攻击时的鲁棒性。总而言之，这是一部既有理论高度又兼顾实践指导意义的佳作，它教会我们如何思考“安全设计”而非仅仅是“安全修补”。

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