基于节点克隆的IEEE 802.15.4协议动态安全检测技术

摘要

IEEE 802.15.4协议由于其低功耗性,成为众多无线传感网络应用协议的底层规范,广泛应用于生产生活环境中,而对该协议安全性的研究目前仍然较少.本文深入研究了IEEE 802.15.4协议MAC层安全机制,在随机Fuzzing测试技术基础上进行了算法改进,提出基于节点克隆和面向结构的数据变异算法.测试发现,该数据变异算法可以减少测试用例数量,提高测试用例可用比例,大幅度提高Fuzzing测试效率.本文以该数据变异算法为基础,设计研发了Fuzzing测试工具,并对Zigbee网络进行动态安全检测,挖掘出了IEEE 802.15.4协议MAC层的一个安全漏洞.该漏洞可造成主协调器停止工作,以及树型与星型网络的崩溃,这个结果间接证明了算法的有效性.