認(rèn)證是指用戶采用某種方式來證明自己確實是自己宣稱的某人，網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證主要包括身份認(rèn)證和消息認(rèn)證。身份認(rèn)證可以使通信雙方確信對方的身份并交換會話密鑰。保密性和及時性是認(rèn)證密鑰交換中的兩個重要的問題。

為了防止假冒和會話密鑰的泄密，像用戶標(biāo)識和會話密鑰這樣的重要信息必須以密文形式傳送，這就需要事先已有能用于這-目的的主密鑰或公鑰。由于可能存在消息重放，因此及時性非常重要。

在消息認(rèn)證中，接收方希望能夠保證其接收的消息確實來自真正的發(fā)送方。有時收發(fā)雙方不同時在線，例如在電子郵件系統(tǒng)中，電子郵件消息發(fā)送到接收方的電子郵件中，并直存 放在 郵箱中直至接收方讀取為止。

廣播認(rèn)證是一種特殊的消息認(rèn)證形式，在廣播認(rèn)證中一方廣 播的消息被多方認(rèn)證。傳統(tǒng)的認(rèn)證是區(qū)分不同層次的，網(wǎng)絡(luò)層認(rèn)證負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層的身份鑒別，業(yè)務(wù)層認(rèn)證負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)層的身份鑒別，兩者獨立存在。

但是，在物聯(lián)網(wǎng)中，業(yè)務(wù)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)通信緊緊地捆綁在一起， 認(rèn)證有其特殊性。例如，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)由運營商提供時，那么就可以充分利用網(wǎng)絡(luò)層認(rèn)證的結(jié)果而不需要進(jìn)行業(yè)務(wù)層的認(rèn)證。

又如，當(dāng)業(yè)務(wù)是敏感業(yè)務(wù)如金融類業(yè)務(wù)時，一般業(yè)務(wù) 提供者不信任網(wǎng)絡(luò)層的安全級別，因而會使用更高級別的安全保護(hù)，那么這時就需要進(jìn)行業(yè)務(wù)層的認(rèn)證：當(dāng)業(yè)務(wù)是普通業(yè)務(wù)時，如氣溫采集業(yè)務(wù)等，業(yè)務(wù)提供者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證已經(jīng)足夠，那么就不再需要進(jìn)行業(yè)務(wù)層的認(rèn)證了。

在物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)證機(jī)制中，傳感網(wǎng)的認(rèn)證機(jī)制是需要研究的重要部分。WSN中的認(rèn)證技術(shù)主要包括： （1）基于輕量級公鑰算法的認(rèn)證技術(shù)。鑒于經(jīng)典的公鑰算法需要高計算量，在資源有限的無線傳感網(wǎng)中不具有可操作性，當(dāng)前一些研究正致力于對公鑰算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計以使其能適應(yīng)無線傳感網(wǎng)，但在能耗和資源方面仍存在很大的改進(jìn)空間，如基于RSA公鑰算法的Tiny PK認(rèn)證方案和基于身份標(biāo)識的認(rèn)證算法等。

（2）基于預(yù)共享密鑰的認(rèn)證技術(shù)。SNEP方案中提出兩種配置方法：一是結(jié)點之間的共享密鑰，二是每個結(jié)點和基站之間的共享密鑰。這類方案使用每對結(jié)點之間共享一個主密鑰， 可以在任何一對結(jié)點之間建立安全通信。其缺點是擴(kuò)展性和抗捕獲能力較差，任意一結(jié) 點被俘獲后就會暴露密鑰信息，進(jìn)而導(dǎo)致全網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

（3）基于隨機(jī)密鑰預(yù)分布的認(rèn)證技術(shù)。該技術(shù)讓每個結(jié)點從一個密鑰池中隨機(jī)選取密鑰，利用結(jié)點的局部連通概率由密鑰池的大小可確定結(jié)點需存取的密鑰數(shù)或由結(jié)點存儲能力確定密鑰池大小。利用隨機(jī)配對密鑰方案，即一個密鑰僅隨機(jī)唯一 分配給對結(jié)點， 實現(xiàn)結(jié)點間的認(rèn)證，將一個結(jié)點對另一結(jié)點發(fā)送的消 息進(jìn)行解密，從而完成認(rèn)證。該技術(shù)的長處在于實現(xiàn)簡單，計算負(fù)載很小，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力較強，在一定程度上能支持網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化；但是結(jié)點抗俘獲能力很差，不支持對鄰居結(jié)點的身份認(rèn)證，更無法抵抗冒充攻擊，隨著俘獲結(jié)點的增多，更多的密鑰信息將暴露出來。

（4）利用輔助信息的認(rèn)證技術(shù)。利用輔助信息（如預(yù)測結(jié)點部署位置）的認(rèn)證技術(shù)，可以借助結(jié)點的部署信息或分布模型來有效提高密鑰共享概率，并減少預(yù)分發(fā)密鑰的數(shù)量，提高網(wǎng)絡(luò)抵抗被俘結(jié)點攻擊的能力。但是需要對部署信息有較準(zhǔn)確的先驗知識或與假定模型匹配的部署方法，由于對輔助信息的依賴性，其缺點就在于僅適合能預(yù)知結(jié)點位置的WSN。

（5）基于單向散列函數(shù)的認(rèn)證技術(shù)。該技術(shù)主要用于廣播認(rèn)證。單向散列函數(shù)可生成一個密鑰鏈，利用單向散列函數(shù)的不可逆性，保證密鑰不可預(yù)測。通過某種方式依次公布密鑰鏈中的密鑰，可以對消息進(jìn)行認(rèn)證。目前，基于單向散列函數(shù)的廣播認(rèn)證技術(shù)主要是對TESLA協(xié)議的改進(jìn)：它以TESLA協(xié)議為基礎(chǔ)，對密鑰更新過程、初始認(rèn)證過程進(jìn)行了改進(jìn)，使其能夠在WSN有效實施。

編輯：jq