[发明专利]基于物联网的传感器节点运行系统及传感器节点运行方法

说明书

本发明适用于信息安全技术领域，提供了基于物联网的传感器节点运行系统及传感器节点运行方法，系统包括多个传感器节点和汇聚节点，传感器节点将物联网数据包发送至汇聚节点；汇聚节点检测第二散列值与第一散列值是否相同，倘若不同，判定物联网数据包被篡改，将物联网数据包标记为被篡改物联网数据包，统计被篡改物联网数据包个数，采用预设的节点可靠度生成模型以及被篡改物联网数据包个数，生成传感器节点当前的节点可靠度，判断当前的节点可靠度是否小于预设阈值，倘若小于，判定传感器节点为恶意传感器节点，采用屏蔽模式，屏蔽恶意传感器节点发送的物联网数据包。本发明使得恶意传感器节点无法攻击物联网，提高了物联网的安全性。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及基于物联网的传感器节点运行系统及传感器节点运行方法。

背景技术

传感器节点是一种微型嵌入式设备，要求它的价格低、功耗小，些限制必然导致其携带的微控制器能力比较弱、存储器容量比较小。为了完成各种任务，传感器节点需要完成监测数据的采集和转换、数据的管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制等多种工作。

然而，现有的传感器节点运行系统，难以识别恶意传感器节点，不利于提高物联网信息传输的安全性。其原因在于，传感器节点处于物联网感知层，物联网感知层是没有考虑安全性的，因此，任意一个传感器节点均可在物联网感知层运行，当恶意传感器节点假冒一个合法传感器节点时，恶意传感器节点会采用数据篡改和数据伪造等手段，注入攻击指令，攻击物联网，扰乱了正常的物联网信息传输，影响了物联网信息传输的安全性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于物联网的传感器节点运行系统，旨在解决现有的传感器节点运行系统，难以识别恶意传感器节点，不利于提高物联网信息传输的安全性的问题。

本发明实施例的第一方面，提供了一种基于物联网的传感器节点运行系统，包括多个传感器节点和汇聚节点，所述传感器节点包括微控制器、内部时钟触发电路、外部信号唤醒电路、温湿度传感器、PM2.5传感器、射频电路和电源电路，所述电源电路为整个传感器节点供电，所述内部时钟触发电路、外部信号唤醒电路、射频电路、温湿度传感器和PM2.5传感器分别与微控制器相连；所述汇聚节点包括处理器、处理器开发板、存储模块和NB-IoT模块，所述处理器和存储模块设置在处理器开发板上，所述存储模块和NB-IoT模块均与所述处理器相连；

所述汇聚节点给所述传感器节点分配密钥以及节点编号；

所述传感器节点接收所述密钥以及节点编号，将采集到的数据信息、所述密钥以及节点编号合并，生成第一合并信息，根据预设哈希函数以及所述第一合并信息，生成所述第一合并信息的第一散列值；

所述传感器节点将采集到的数据信息以及所述散列值打包，生成物联网数据包；

所述传感器节点将物联网数据包发送至所述汇聚节点；

所述汇聚节点采用接收模式与所述传感器节点进行物联网通信，接收所述传感器节点发送的物联网数据包，在所述物联网数据包中提取数据信息，将提取到的数据信息、所述密钥以及节点编号合并，生成第二合并信息，根据预设哈希函数以及所述第二合并信息，生成所述第二合并信息的第二散列值；

所述汇聚节点检测所述第二散列值与所述第一散列值是否相同，倘若不同，判定所述物联网数据包被篡改，将所述物联网数据包标记为被篡改物联网数据包，统计被篡改物联网数据包个数，采用预设的节点可靠度生成模型以及所述被篡改物联网数据包个数，生成所述传感器节点当前的节点可靠度，判断当前的节点可靠度是否小于预设阈值，倘若当前的节点可靠度小于预设阈值，判定所述传感器节点为恶意传感器节点，将所述接收模式设为屏蔽模式，采用屏蔽模式，屏蔽所述恶意传感器节点发送的物联网数据包；

其中，所述节点可靠度生成模型，具体为：

C(m)＝C(m-1)-w*log₁₀(i+1)；