Mạng cảm biến không dây (Wireless Sensor Networks - WSN) là một phân hệ mạng điển hình trong mạng IoT. Trong phần tiếp theo của bài, luận văn sẽ tập trung vào khảo sát các cơ chế trao đổi khóa động trong mạng WSN.
Trong mạng WSN, bảo mật dữ liệu là rất quan trọng bởi vì nó đảm bảo rằng chỉ các nút được ủy quyền mới có thể truy cập dữ liệu. Mục đích cơ bản của bảo mật là đảm bảo rằng dữ liệu được chuyển từ nút này sang nút khác không thể hiểu được từ bất kỳ nút trung gian hoặc bên trái phép nào. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng cơ chế trao đổi khóa động. Nút người gửi và nút người nhận sử dụng khóa bí mật được xác định trước hoặc thương lượng cho khóa bí mật được chia sẻ. Dữ liệu sau đó được mã hóa/giải mã bằng cách sử dụng khóa đó. Hơn nữa khóa bí mật sẽ được thay đổi tự động sau mỗi lần kết nối.
Điều quan trọng là trong WSN để đảm bảo rằng dữ liệu được bắt nguồn từ đúng nguồn, nói cách khác một kẻ xâm nhập không thể chèn các thông điệp hoặc dữ liệu sai vào mạng. Khóa bí mật được tạo ra bởi một người gửi bằng cách sử dụng một số thông tin đặc biệt. Để đạt được điều này, chữ ký của tài sản thông tin được chuẩn bị và sử dụng bởi người gửi. Người nhận xác minh chữ ký và do đó xác nhận rằng dữ liệu được gửi từ nút được ủy quyền.
Tính toàn vẹn của dữ liệu đảm bảo rằng dữ liệu không bị thay đổi bởi các bên trái phép trong quá trình truyền. Nó có thể đạt được bằng cách sử dụng mã toàn vẹn thông điệp (MIC) hoặc một tổng kiểm tra được thêm vào mỗi gói. MIC có thể phát hiện thông báo thay đổi do lỗi truyền dẫn ngẫu nhiên cũng như thay đổi độc hại. Mặt khác, Checksum chỉ có thể phát hiện lỗi truyền ngẫu nhiên.
Các thông báo được truyền không nên lặp lại khi nhận kết thúc, tương tự như vậy một nút không được nhận hai thông báo giống hệt nhau trong một khoảng thời gian nhất định. Mục tiêu chính là đảm bảo rằng dữ liệu gần đây, mới mẻ và không được sử dụng bởi bất kỳ kẻ xâm nhập nào muốn tìm hiểu một số khóa đối xứng được sử dụng trong giao tiếp. Có hai loại kỹ thuật làm mới. Độ tươi yếu thường đạt
chậm trễ. Trong khi độ tươi mạnh đạt được bằng cách sử dụng ước lượng đặt hàng và trì hoãn hoàn chỉnh.
Toàn bộ hệ thống hoặc thậm chí một nút đơn trong WSN sẽ có sẵn và có khả năng cung cấp các dịch vụ của nó khi cần thiết. Khi các sửa đổi được áp dụng cho WSN, thì nó có thể ảnh hưởng đến tính khả dụng của nút đến một mức độ lớn. Có thể nói rằng khi các thuộc tính bảo mật được áp dụng cho WSN thì nó không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của mạng, nhưng điều quan trọng là sự sẵn có của toàn bộ mạng cũng cần được bảo toàn.