ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ
УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Схемы управления ключами с использованием кадров маршрутной информации в беспроводных сенсорных сетях SCADA систем
 |
Читать | Камаев Валерий Анатольевич, Куанг Винь Тхай, Финогеев Алексей Германович, Нефедова Ирина Сергеевна, Финогеев Антон Алексеевич, Ботвинкин Павел Викторович Схемы управления ключами с использованием кадров маршрутной информации в беспроводных сенсорных сетях SCADA систем // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2014. — №3. — Стр. 197-215. |
Камаев Валерий Анатольевич - доктор технических наук, профессор, Волгоградский государственный технический университет, 400005, Российская Федерация, г. Волгоград, пр. им. Ленина, 28, kamaev@unix.cad.vstu.ru
Куанг Винь Тхай - директор, Институт информационной технологии, Вьетнам, г. Ханой, tqvinh@ioit.ac.vn
Финогеев Алексей Германович - доктор технических наук, профессор, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, finogeev@sura.ru
Нефедова Ирина Сергеевна - аспирант, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, nefedya2008@yandex.ru
Финогеев Антон Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, antonfinogeev@mail.ru
Ботвинкин Павел Викторович - аспирант, Волгоградский государственный технический университет, 400005, Российская Федерация, г. Волгоград, пр. им. Ленина, 28, pavel.botvinkin@gmail.com
Функционирование автоматизированных систем управления в различных отраслях промышленности, транспорта, коммунальных услуг, научной деятельности и пр. осуществляется на основе компьютерных технологий. От степени защищённости этих систем во многом зависит не только успешность работы организаций, но и безопасность регионов, национальная безопасность. Поэтому защита корпоративных информационных систем от угроз безопасности является важным элементом реализации практически любого IT-проекта, в том числе и систем диспетчерского контроля и сбора данных. От соответствия сведений, предоставляемых SCADA-системами, требованиям достоверности и оперативности зависит эффективность функционирования различных организаций, причем для некоторых их типов - в решающей степени. В статье рассмотрено содержание термина «SCADA-системы» и приведено обоснование необходимости обеспечения их безопасности. Исследуются проблемы, цели и задачи управления ключами при шифровании данных в беспроводных сенсорных сетях (WSN) SCADA-систем. Исследована структура ключевой информации в сети ZigBee и возможные методы получения ключей участниками взаимодействия. Обоснована целесообразность применения гибридной схемы шифрования и управления ключами в WSN, когда сеансовый симметричный ключ используется для шифрования данных, а асимметричные ключи - для шифрования сеансового ключа. Для решения проблемы аутентификации узлов, с которых поступает информация в сеть, и верификации данных в качестве электронной цифровой подписи используются хеш-функции. Предложены три методики гибридного управления ключами, зависящие от метода маршрутизации и топологии WSN с передачей ключевой информации вместе с маршрутными кадрами. Проанализированы достоинства и недостатки этих методик для различных условий использования.
Ключевые слова: обеспечение безопасности, беспроводная сенсорная сеть, SCADA-система, управление ключами, шифрование данных, WSN, маршрутизация, ассиметричное и симметричное шифрование, гибридная схема шифрования, security, wireless sensor network, SCADA systems, managin