游 林，杨 露，袁猷南

(杭州电子科技大学通信工程学院，杭州 310018)

随着传感技术、通信技术和计算机技术的发展，无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Networks)将会深入到我们生活中的各个方面。它有一些典型的应用，如应急响应信息，能量管理，医疗监测，后勤存货管理，战场管理等［1］。随着传感器网络相关的硬件和软件技术的不断发展，WSN必将深入到人类生活的方方面面［2］。由于WSN一般部署在恶劣环境、无人照看或者敌方区域，WSN的安全问题显得尤为重要。

广播认证是传感器网络中的一项重要应用，因为在WSN中基站经常需要通过无线通信的方式广播指令和数据给网络的传感器节点［3］。一般有两种提供广播认证服务的解决办法:μTESLA［1］和数字签名［4］。μTESLA被证实存在认证延时，易遭受DoS攻击和需要时间同步等缺点。而最近的研究表明有可能将公钥加密技术应用到资源有限的传感器平台上，采用公钥加密技术进行广播认证是很有吸引力的，但公钥加密操作引入的能量消耗很大。例如文献［4］指出认证一个40 bytes的ECDSA签名需要耗时大约1.96s，真正对这样的签名进行认证操作则需要耗能38.88 mJ［5］。

由此可见，如果采用公钥机制的广播认证协议，那么该网络很容易遭受DoS攻击。例如当直接将ECDSA应用到广播认证中而不加任何保护措施时，攻击者可以很简单的广播大量虚假数据包，迫使接收了这些虚假数据包的节点进行大量不必要的签名认证操作，直到消耗掉节点的所有能量。

为此必须采取措施来防御基于数字签名的广播认证中的DoS攻击，近年来对这方面的研究也取得了一些进展。……