區(qū)塊鏈安全 | 基于區(qū)塊鏈的分布式通信研究
2021-06-16
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室
近年來(lái),區(qū)塊鏈技術(shù)正逐漸成為吸引高度關(guān)注的“顛覆性”互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),作為一項(xiàng)對(duì)未來(lái)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有普遍意義的底層技術(shù),正日益被政府、銀行、企事業(yè)部門(mén)所接受,在分布式網(wǎng)絡(luò)通信中顯示出其巨大的應(yīng)用價(jià)值。區(qū)塊鏈應(yīng)用的項(xiàng)目有以下幾個(gè)共同特質(zhì):所在領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)安全需求極高;所在領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)隱私要求極高;運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算過(guò)程需要可追溯、不可篡改;開(kāi)放姿態(tài),各個(gè)節(jié)點(diǎn)皆能貢獻(xiàn)參與。區(qū)塊鏈的這些技術(shù)特點(diǎn)和分布式通信特別是對(duì)數(shù)據(jù)信息機(jī)密性要求較高的場(chǎng)景需求非常契合。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,區(qū)塊鏈技術(shù)將展現(xiàn)出更加廣闊的應(yīng)用前景,在數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、激勵(lì)、應(yīng)用等各個(gè)層面為分布式通信智能化注入新的活力,帶來(lái)通信信息系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)革新。
一、區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式自組織網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用
分布式網(wǎng)絡(luò)有利于數(shù)據(jù)的傳輸、共享、分配和優(yōu)化,克服了傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)會(huì)導(dǎo)致中心節(jié)點(diǎn)資源緊張,容易因?yàn)橹行墓?jié)點(diǎn)遭到破壞而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰的弊病,解決了網(wǎng)絡(luò)中存在負(fù)載不均衡,資源難以共享,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)脆弱等問(wèn)題。雖然分布式網(wǎng)絡(luò)具有以上諸多優(yōu)點(diǎn),但是由于它結(jié)構(gòu)上不像傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)那樣存在中心節(jié)點(diǎn)而不易于管理。分布式網(wǎng)絡(luò)的分散性使得網(wǎng)絡(luò)功能數(shù)據(jù)分散,各個(gè)節(jié)點(diǎn)必須都要得到照顧,因此它的通信安全很難得到保證。
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)由于存在中心服務(wù)器,可以直接管理服務(wù)器中心節(jié)點(diǎn)而進(jìn)行安全防范,而在分布式網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)的加入和退出都比較頻繁,網(wǎng)絡(luò)中往往會(huì)出現(xiàn)惡意節(jié)點(diǎn),惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊可以很容易對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行破壞;同時(shí),分布式網(wǎng)絡(luò)不像傳統(tǒng)的集中式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)那樣存在一個(gè)嚴(yán)格意義上的認(rèn)證中心,因此在分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間缺少必要的信任關(guān)系,這就導(dǎo)致了一個(gè)節(jié)點(diǎn)共享的資源可能出現(xiàn)內(nèi)容與其描述不相匹配、用戶在網(wǎng)絡(luò)中下載的資源文件可能具有不安全或者不合法的內(nèi)容等通信安全問(wèn)題。
區(qū)塊鏈作為分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、密碼算法等技術(shù)的集成,其應(yīng)用已延伸到數(shù)字資產(chǎn)交易、征信服務(wù)以及供應(yīng)鏈溯源等多個(gè)領(lǐng)域。區(qū)塊鏈采用雜湊函數(shù)等密碼技術(shù)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性驗(yàn)證,能夠高效的檢測(cè)數(shù)據(jù)是否被篡改;采用時(shí)間戳技術(shù)對(duì)每個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包封裝,確保每一條鏈上數(shù)據(jù)都具有明確的時(shí)間屬性,增加篡改的難度;采用激勵(lì)機(jī)制鼓勵(lì)所有節(jié)點(diǎn)參與賬本維護(hù)過(guò)程,利用大部分節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的合力來(lái)抵御少部分用戶的惡意攻擊;采用共識(shí)算法進(jìn)行校驗(yàn),保證分布式系統(tǒng)內(nèi)的參與者狀態(tài)的一致性。區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式自組織網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用,將極大程度上提升分布式通信單元之間通信信息的抗干擾、防篡改的高安全特性,提高分布式通信的網(wǎng)絡(luò)化、體系化能力。
二、分布式通信環(huán)境應(yīng)用分析
?。?1 ) 可信安全的通信數(shù)據(jù)鏈
不論通信形態(tài)如何改變,通信數(shù)據(jù)的完整性和機(jī)密性都是決定通信系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵。區(qū)塊鏈提供的去中心化的完全分布式 DNS 服務(wù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),能夠?qū)崿F(xiàn)域名的查詢和解析,確保通信設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)和固件沒(méi)有被篡改,監(jiān)控通信軟件的狀態(tài)和完整性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)不良的篡改,并確保使用通信物聯(lián)網(wǎng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒(méi)有被篡改。區(qū)塊鏈的多個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)共識(shí)機(jī)制運(yùn)作,單個(gè)節(jié)點(diǎn)均會(huì)儲(chǔ)存區(qū)塊鏈上所有數(shù)據(jù),即便是單一節(jié)點(diǎn)遭受攻擊,也不會(huì)影響區(qū)塊鏈系統(tǒng)的整體運(yùn)行。區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)有效降低了數(shù)據(jù)集中管理的風(fēng)險(xiǎn),在一定程度上提升通信數(shù)據(jù)保護(hù)的安全性。
( 2 ) 安全指揮控制系統(tǒng)
區(qū)塊鏈技術(shù)有助于構(gòu)建自主化、安全的任務(wù)指揮與控制體系。將區(qū)塊鏈與人工智能和通信物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,將改變未來(lái)的分布式通信指揮控制模式,即從集中控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⒖刂?,至少在單位?jí)別。在分布式集群通信中上,以無(wú)人機(jī)通信為例,一群無(wú)人機(jī)以分散的方式持續(xù)地共享數(shù)據(jù)和決策,作為一個(gè)統(tǒng)一的組織運(yùn)作,不依賴于單一的決策中心,能夠在任意節(jié)點(diǎn)損壞的情況下不喪失通信能力。無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)需要與密鑰生成中心或其他無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互,獲取必要的公鑰信息、密鑰封裝等數(shù)據(jù)。采用區(qū)塊鏈技術(shù)則無(wú)須要求交互雙方一直保持在線,進(jìn)行同步通信,相反地,交互的雙方可以各自把當(dāng)前步驟的輸出記錄在區(qū)塊鏈上,當(dāng)對(duì)方網(wǎng)絡(luò)狀況較好時(shí),可以通過(guò)同步區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)來(lái)獲取協(xié)議的當(dāng)前執(zhí)行狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)安全、低通信質(zhì)量要求的密鑰協(xié)商與數(shù)據(jù)加密。
?。?3 ) 敏感數(shù)據(jù)管理
在敏感數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域,部署區(qū)塊鏈技術(shù),節(jié)點(diǎn)可以將敏感數(shù)據(jù)信息發(fā)送給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn),讓敏感數(shù)據(jù)得到廣泛見(jiàn)證,并利用共識(shí)機(jī)制確保這些數(shù)據(jù)永不被敵方修改,從而保證敏感數(shù)據(jù)的安全性。區(qū)塊鏈還可增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)防御的邊界安全策略。現(xiàn)代系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提升,漏洞越來(lái)越多,可檢測(cè)性卻越來(lái)越差。面向敏感數(shù)據(jù)共識(shí)、安全、可信的共享應(yīng)用需求,基于區(qū)塊鏈的去中心化、不可偽造、全程留痕、可追溯等特性,形成敏感數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、流轉(zhuǎn)、加工、成品等全生命周期的不可篡改記錄,完成對(duì)源頭數(shù)據(jù)的追溯與描述、對(duì)數(shù)據(jù)演變過(guò)程的捕獲與記錄和對(duì)影響數(shù)據(jù)演變過(guò)程的因素的描述,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定數(shù)據(jù)的追蹤溯源,增強(qiáng)敏感的準(zhǔn)確性與真實(shí)性,支撐數(shù)據(jù)可信共享、真?zhèn)舞b別、全程查證等應(yīng)用需求。
三、區(qū)塊鏈應(yīng)用自組織網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)分析
自比特幣誕生以來(lái),區(qū)塊鏈技術(shù)得到越來(lái)越多的關(guān)注。早期以比特幣、以太坊為代表的區(qū)塊鏈加密貨幣項(xiàng)目得到了大力的發(fā)展。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,區(qū)塊鏈技術(shù)逐漸從加密貨幣向區(qū)塊鏈應(yīng)用項(xiàng)目發(fā)展。根據(jù)國(guó)際咨詢公司德勤發(fā)布的《2019 年全球區(qū)塊鏈調(diào)查報(bào)告》,人們對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從基本認(rèn)知開(kāi)始轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用,其中金融科技行業(yè)表現(xiàn)尤為突出,而其他行業(yè)也開(kāi)始了逐步探索。從存儲(chǔ)能力優(yōu)勢(shì)分析、成員管理優(yōu)勢(shì)分析、數(shù)據(jù)加密分析以及數(shù)據(jù)容錯(cuò)優(yōu)勢(shì)分析四個(gè)方面分析區(qū)塊鏈應(yīng)用分布式網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。
首先,在存儲(chǔ)能力分析方面,如圖 1 所示,應(yīng)用區(qū)塊鏈的自組織網(wǎng)絡(luò)在存儲(chǔ)上有幾大優(yōu)勢(shì),首先是分布式存儲(chǔ),除非攻擊者入侵并銷毀了所有節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)設(shè)備,否則一定可以找到數(shù)據(jù)副本;其次是不可篡改和不可偽造性,這是由區(qū)塊鏈的共識(shí)算法保障的,因此任何惡意節(jié)點(diǎn)的行為和數(shù)據(jù)都是可追溯的。
圖1 存儲(chǔ)能力優(yōu)勢(shì)分析
其次,在成員管理分析方面,如圖 2 所示,自組網(wǎng)的任務(wù)或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)往往側(cè)重在協(xié)作、協(xié)同等方面,而這需要完善且可信的成員管理機(jī)制?;趨^(qū)塊鏈去中心化的性質(zhì),本研究設(shè)計(jì)的成員管理方案可以進(jìn)行異步密鑰協(xié)商,解決了自組織網(wǎng)絡(luò)中不能保證協(xié)商雙方同時(shí)在線的情況;采用了透明審計(jì)方案,允許對(duì)異常 CA 進(jìn)行追責(zé)。
圖2 成員管理設(shè)計(jì)模塊
再次,在數(shù)據(jù)加密分析方面,如圖 3 所示,監(jiān)管是保證分布式網(wǎng)絡(luò)通信加密系統(tǒng)中數(shù)據(jù)安全、可信、可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù),為保證自組織網(wǎng)絡(luò)成員隱私的前提下實(shí)現(xiàn)監(jiān)管的需求,本研究分別基于加密、簽名和零知識(shí)證明設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的監(jiān)管方案,從而在兼顧惡劣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)隱私的前提下提供異常行為追蹤和異常主題確認(rèn)的能力。
圖3 數(shù)據(jù)加密分析
最后,在容錯(cuò)能力分析方面,如圖 4 所示,對(duì)于應(yīng)用了實(shí)用拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法 PBFT 的區(qū)塊鏈系統(tǒng),其對(duì)自組織網(wǎng)絡(luò)提供了 3f+1 的容錯(cuò)性,其中f 表示無(wú)效或者惡意節(jié)點(diǎn)數(shù),即只要當(dāng)無(wú)效或者惡意節(jié)點(diǎn)數(shù)小于該網(wǎng)絡(luò)總節(jié)點(diǎn)數(shù) 1/3 時(shí),該網(wǎng)絡(luò)就能正常運(yùn)行。該共識(shí)算法平衡了安全性和效率,既能夠防止一定程度的惡意節(jié)點(diǎn),又契合自組織網(wǎng)絡(luò)終端的計(jì)算能力。
圖4 容錯(cuò)能力優(yōu)勢(shì)分析
四、約束分析
目前區(qū)塊鏈的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境大多是基于 Internet的有線連接,其多域資源(如計(jì)算、存儲(chǔ)、時(shí)間、頻率、功率、電源等)不存在受限的情況,采用去中心化的方式?jīng)]有問(wèn)題。但是,對(duì)于分布式集群網(wǎng)絡(luò)通信而言,由于各種資源受限,完全去中心化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式能否適應(yīng),尚存在疑問(wèn)。下面從計(jì)算資源分析、存儲(chǔ)資源分析、數(shù)據(jù)傳輸以及密鑰管理四個(gè)方面,分析區(qū)塊鏈應(yīng)用自組織網(wǎng)絡(luò)的約束。
首先,在計(jì)算資源分析方面,如圖 5 所示,針對(duì)區(qū)塊鏈的計(jì)算可分為用于維護(hù)區(qū)塊鏈賬本的共識(shí)計(jì)算以及用于保障系統(tǒng)安全的加密及認(rèn)證計(jì)算,針對(duì)共識(shí)的計(jì)算包括排序、背書(shū)、驗(yàn)證、上鏈等一系列計(jì)算,大多區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景的終端設(shè)備往往具有較高的算力。而對(duì)于加密和認(rèn)證計(jì)算,以及為實(shí)現(xiàn)不同安全需求引入的密碼協(xié)議例如零知識(shí)證明、安全多方計(jì)算等,則需要桌面級(jí)甚至服務(wù)器級(jí)中央處理器進(jìn)行計(jì)算,且均為 x86-64 架構(gòu)。而對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò),常見(jiàn)的終端設(shè)備包括手機(jī)、車載電腦、手提電腦等,采用低功耗芯片,無(wú)法提供較高的計(jì)算資源,且架構(gòu)不限于 x86-64,例如 ARM、MIPS等。因此一方面在共識(shí)層的設(shè)計(jì)上,考慮采用實(shí)用拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法 PBFT,將運(yùn)行復(fù)雜度限制為多項(xiàng)式級(jí)別;同時(shí)加密和認(rèn)證算法上則應(yīng)采取輕量化通用密碼算法。
圖5 計(jì)算資源約束分析
其次,在存儲(chǔ)資源分析方面,如圖 6 所示,區(qū)塊鏈要求所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)同一賬本,因此在每一節(jié)點(diǎn)都存有相同的賬本副本。而區(qū)塊鏈常見(jiàn)存儲(chǔ)資源包含各類大容量存儲(chǔ)陣列,自組織網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備受制于體積和功耗,往往僅有內(nèi)置存儲(chǔ)芯片。針對(duì)自組織網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備特點(diǎn),應(yīng)考慮兩點(diǎn)約束:各節(jié)點(diǎn)終端應(yīng)具有相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)能力,即由于各節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)內(nèi)容相同,所以存儲(chǔ)能力不能差異過(guò)大,防止部分節(jié)點(diǎn)維護(hù)的數(shù)據(jù)不完整;各節(jié)點(diǎn)終端的存儲(chǔ)能力應(yīng)有足夠的冗余或支持?jǐn)U展,從而應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、高頻率寫(xiě)入情況下區(qū)塊鏈賬本大小的增長(zhǎng)。
圖6 存儲(chǔ)資源約束分析
最后,在數(shù)據(jù)傳輸分析方面,如圖 7 所示,自組織網(wǎng)絡(luò)是一種多跳網(wǎng)絡(luò),沒(méi)有固定的基礎(chǔ)設(shè)施。由于終端的發(fā)射功率和無(wú)線覆蓋范圍有限,因此距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)終端如果要進(jìn)行通信就必須借助于其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。雖然自組織網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)是采用 P2P 組網(wǎng)的對(duì)等節(jié)點(diǎn),但在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化下會(huì)導(dǎo)致某幾個(gè)節(jié)點(diǎn)成為關(guān)鍵中繼節(jié)點(diǎn),一方面,這幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道容量決定了全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率;另一方面,它們的宕機(jī)將影響系統(tǒng)共識(shí)的達(dá)成。
圖7 自組織網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)分析
密鑰管理是密碼系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,也是密碼系統(tǒng)中最重要、最困難的部分。它負(fù)責(zé)密鑰從初始產(chǎn)生到最終銷毀的整個(gè)過(guò)程,包括密鑰的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、裝入、分發(fā)、保護(hù)、備份和銷毀等內(nèi)容。分布式網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)中心集中式網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用于傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)的密鑰分配方案將不再適用。由于分布式網(wǎng)絡(luò)具有自組織和動(dòng)態(tài)拓?fù)涞奶匦?,使得在固定網(wǎng)絡(luò)中常用的密鑰管理手段無(wú)法在自組織網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用,例如:CA 或 Key Distribution Center(KDC)就無(wú)法在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。使用這些設(shè)施,其一容易導(dǎo)致單點(diǎn)失敗和拒絕服務(wù),即該設(shè)施由于敵方攻擊而失靈,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn);其二由于無(wú)線多跳通信誤碼率高和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化,會(huì)大大降低服務(wù)的成功率,延長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間;其三容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞,本來(lái)就不充足的傳輸帶寬,網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)還都要到該節(jié)點(diǎn)去認(rèn)證。在分布式網(wǎng)絡(luò)中模擬試驗(yàn)集中認(rèn)證、分布認(rèn)證、本地認(rèn)證三種方法的可擴(kuò)展性、健壯性和有效性,其中使用集中 CA的認(rèn)證性能最差,特別當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載上升時(shí),集中認(rèn)證的性能明顯下降。
相對(duì)傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò),分布式網(wǎng)絡(luò)中面臨的諸多特殊情況,主要問(wèn)題有網(wǎng)絡(luò)延遲、節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)、外部干擾等。具體分析如下:
無(wú)中心的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。作為分布式網(wǎng)絡(luò),其本身并沒(méi)有中心,或者任何具有中心色彩的角色,包括密鑰分發(fā)中心。這意味著沒(méi)有指定的固定中心進(jìn)行密鑰的生成、分配、管理和更新。在傳統(tǒng)的公鑰密碼體制中,用戶采用加密、數(shù)字簽名、報(bào)文鑒別碼等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的機(jī)密性、完整性、不可抵賴性等安全服務(wù),然而它需要一個(gè)信任的認(rèn)證中心來(lái)提供密鑰管理服務(wù)。但在分布式網(wǎng)絡(luò)中不允許存在單一的認(rèn)證中心,否則不僅單個(gè)認(rèn)證中心的崩潰將造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法獲得認(rèn)證,而且更為嚴(yán)重的是,被攻破認(rèn)證中心的私鑰可能會(huì)泄露給攻擊者,攻擊者可以使用其私鑰來(lái)簽發(fā)錯(cuò)誤的證書(shū),假冒網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn) , 或廢除所有合法的證書(shū),致使網(wǎng)絡(luò)完全失去了安全性。若通過(guò)備份認(rèn)證中心的方法雖然提高了抗毀性,但也增加了被攻擊的目標(biāo),任一個(gè)認(rèn)證中心被攻破,則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就失去了安全性。
頻繁而且不可預(yù)測(cè)的拓?fù)渥兓?。分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的鄰居關(guān)系是臨時(shí)短暫的,信任關(guān)系不斷變化。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的漫游、加入或退出網(wǎng)絡(luò)都使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳粩喟l(fā)生不可預(yù)知的改變,兩次拓?fù)渥兓g的時(shí)間使組密鑰的有效期,或者避免密鑰被破密,一定時(shí)間之后即使沒(méi)有拓?fù)渥儞Q,也要制定一個(gè)密鑰的有效期。當(dāng)密鑰到期時(shí),要進(jìn)行密鑰更新。節(jié)點(diǎn)資源受限。
設(shè)計(jì)協(xié)議時(shí),應(yīng)盡量合理化算法的代價(jià),使之能符合實(shí)際的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)、計(jì)算等能力極限。
開(kāi)放。脆弱的信道使被動(dòng)的監(jiān)聽(tīng)、截取攻擊極易發(fā)生。因此要注意保護(hù)密鑰協(xié)商和更新過(guò)程中的秘密信息,防止非法用戶獲得密鑰控制信息,從而計(jì)算出密鑰。其次,要防止攻擊者干擾無(wú)線信道,保證信息的完整性。