
基于802.15.4协议攻击方式.docx
16页基于802.15.4协议攻击方式 篇一:协议MAC层介绍 超帧结构 低速无线个域网允许可选择性的使用超帧(superframe)结构 超帧的格式由协调器决定在使用超帧结构的模式下,协调器会根据设置周期性的发送信标帧(beacon),而超帧正是由网络中的信标帧划分的,中间的区域称为竞争接入期(CAP,contention access period),如图所示如果协调器不需要使用超帧结构,它可以停止发送信标帧信标帧可以用来识别个域网,同步个域网中的设备,描述超帧结构等 图 不包含GTSs的超帧结构 针对网络负荷较低的情况或要求特定传输带宽的情况,协调器可 以从超帧中划分出一部分时间,专门为这样的传输请求服务被划分出的时间称为保证时隙一个超帧中保证时隙的集合称为非竞争接入,它往往紧跟在竞争接入期的后面,如图所示保证时隙传输模式也是可选的,由普通设备向个域网协调器申请,协调器会根据当前的资源状况给予答复,并通过信标帧将下一个超帧的结构广播到网络中 竞争接入期中的数据传输必须在非竞争接入期开始之前结束:同样 非竞争接入期中每个保证时隙里的数据传输也要在下一个保证时隙 开始之前或非竞争接入期的终点之前结束。
图 包含GTSs的超帧结构 超帧往往被分为活跃期和非活跃期在活跃 期,协调器负责组织维持该网络,个域网中的各设备间可以进行数据 通信;而在非活跃期中,个域网协调器和普通设备可以进入低功耗模 式,个域网中各设备不进行数据传输一个完整的超帧结构如图 所示 图 完整的超帧结构 描述超帧结构的量为BO和SO其中,BO 决定发送信标帧的周期,也即一个超帧的长度 BI,见 ;SO决定一个超帧中活跃期持续的 时间,即SD,见 aBaseSuperframeDuration为960 symbols根据协议的规定,BO的 取值范围为0到14,当BO为15时,表示不使用超帧结构;SO的取 之范围也是0到14,但必须保证SO不大于BO,当SO等于BO时,表 示该超帧中不包含非活跃期 BI=aBaseSuperframeDuration×2????, 0≤BO≤14 SD=aBaseSuperframeDuration×2????,0≤SO≤BO≤14 MAC层帧结构和帧分类 IEEE 802.15.4 MAC层帧结构的设计是以用最低复杂度实现在 多噪声无线信道环境下的可靠数据传输为目标的。
每个MAC子层的帧 都包含帧头、负载和帧尾三部分帧头部分由帧控制信息、帧序列号 和地址信息组成MAC子层的负载部分长度可变,负载的具体内容由 帧类型决定帧尾部分是帧头和负载数据的16位CRC校验序列 在MAC子层中设备地址有两种格式:16位的短地址 和64位的扩展地址16位短地址是设备与个域网协调器 关联时,由协调器分配的个域网内局部地址;64位扩展地址则是全 球唯一地址,在设备进入网络之前就分配好了16位短地址只能保 证在个域网内部是唯一的,所以在使用16位短地址通信时需要结合 16位的个域网网络标识符才有意义两种地址类型地址信息的长度 是不同的,所以MAC帧头的长度也是可变的一个数据帧使用哪种地 址类型由帧控制字段标识 IEEE 802.15.4协议共定义了四种类型的帧:信标帧,数据 帧,确认帧和MAC命令帧 1) 信标帧 图 信标帧格式 信标帧的负载数据单元可分为四部分:超帧描述字段、GTS分配 字段、待转发数据目标地址字段和信标帧负载数据 Superframe Specification:信标帧中超帧描述字段规定了该超 帧的持续时间,活跃期持续时间以及竞争接入期持续时间等信息。
GTS field:GTS分配字段将非竞争接入期划分为若干个GTS,并 把每个GTS具体分配给相应设备 Pending Address field:转发数据目标地址列出了与个域网协 调器保存的数据相对应的设备地址一个设备如果发现自己的地址出 现在待转发数据目标地址字段里,则表明协调器存有属于该设备的数 据,所以它就会向协调器发出请求传送数据的MAC命令帧 Beacon Payload:信标帧负载数据为上层协议提供数据传输接口例如在使用安全机制的时候,这个负载域将根据被通信设备设定的安全通信协议填入相应的信息 在不使用超帧结构的网络里,协调器在其他设备的请求下也会发送信标帧此时信标帧的功能是辅助协调器向设备传输数据,整个帧只有待转发数据目标地址字段有意义 2)数据帧 图 数据帧格式 数据帧用来传输上层传到MAC子层的数据,它的负载字段包含上层需要传送的数据数据负载传送至MAC子层时,被称为MAC服务数据单元它的首尾被分别附加头信息和尾信息后,就构成了MAC帧 MAC帧传送至物理层后,就成为了物理帧的负载该负载在物理层被“包装”,其首部增加了同步信息和帧长度字段。
同步信息包括用于同步的前导码等帧长度字段使用一个字节的低7位标识MAC帧的长度,所以MAC帧的长度不会超过127个字节 篇二: 协议 这个是中国按照IEEE (低速率无线个人区域网(LR - WPAN))的精神和要求,在不违背法律法规的前提下,通过线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)拓展的方法,以支持一个或多个中国314-316兆赫,430-434兆赫和779-787 MHz频段这篇PDF中提到了实现这种支持的方法以及一些类似代码的东西这里面好像也没有什么太实质性的内容以下为比较重要的一段的信息我把他复制粘贴在这里 此次推出的是没有IEEE 标准,20XX年,信息技术,电信和信息交换系统之间的局部和城域网网络的具体要求,部分 IEEE标准的一部分:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规格低速率无线个人区域网(LR - WPAN)的修订2:替代物理层扩展,以支持一个或多个中国314-316兆赫,430-434兆赫和779-787 MHz频段该修正案规定除IEEE标准和IEEE标准 - 20XX的备用的物理层这些备用的PHY被指定为中国的780 MHz频段通知用户的法律和法规,这些文件的用户应咨询所有适用法律和法规。
本标准规定并不意味着遵守任何适用的监管要求负责观察或适用的法规要求标准的实现 ,其标准的出版,IEEE并不打算呼吁的行动,是不是在遵守适用法律,这些文件可能不被理解,因为这样做版权这份文件是由IEEE版权保护它是由多种的公共和私人使用这些措施包括使用法律,法规,都参考,并使用私人自律,标准化,和工程实践和方法的推广通过本文件可用于使用和通过公共机构和私人用户,IEEE并没有放弃在本文档的版权任何权利更新IEEE标准IEEE文件的用户应该知道,这些文件可能随时被取代或通过发行新版本可能会不时修订通过,修订,更正或勘误发行时间官方的IEEE在任何时间点的文件包括文档的当前版本的任何修订,更正,或勘误表,然后连同生效为了确定一个给定的文件是否是目前的版本,是否已通过发行,修订,更正或勘误修订的,请在XX / XPL /标准的IEEE标准协会的网站 JSP或接触的IEEE在前面列出的地址更多关于IEEE标准协会或IEEE标准制定过程的信息,在XX访问IEEE - SA的网站勘误表勘误表,这和所有其他的标准,如果有的话,可以在以下网址:XX /读/ IEEE /更新/勘误/ 的访问我们鼓励用户定期检查勘误表的网址。
第四版权所有20XX年IEEE保留所有权利 篇三: 协议规范 基于IEEE 的IPv6协议栈 随着互联网的普及,Internet对人们生活方式的影响越来越巨大,并将继续在未来得各领域持续发挥其影响力,集成了网络技术,嵌入式技术、微机电系统(MEMS)及传感器技术的无线传感器网络将Internet为从虚拟世界延伸到物理世界,从而将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起,改变了人与自然交互的方式,满足了人们对“无处不在”的网络的需求20XX年12月IEEE成立了IEEE 工作组,致力于定义一种供廉价、固定、便捷或移动设备使用的,复杂度、成本和功耗极低的低速率无线连接技术,产品的方便灵活,易于连接、实用可靠及可继承延续是市场的驱动力,一般认为短距离的无线低功耗通信技术最适合传感器网络使用,传感器网络是IEEE 标准的主要市场对象 一方面,无线传感器网络具有“无处不在”和节点数量庞大等特点,部署无线传感器网络需要数量巨大的IP地址资源,另一方面,由于无线传感器网络的应用领域往往对安全性要求较高,而无线传感器网络自组织的先天性缺乏应有的安全机制,IPv6作为下一代网络协议,具有地址资源丰富、地址自动配置、安全性高、移动性好等优点,可以满足无线传感器网络在地址和安全方面的需求,所以IETF于20XX年11月成立了一个6LowPan(IPv6 over IEEE 或IPv6 over LR_PAN)工作组,它规定了6lowPan技术底层采取IEEE ,MAC层以上采取IPv6协议栈,致力于如何将Ipv6与IEEE 展开,实现Ipv6数据包在IEEE 上的传输,研究基于IPv6 over IEEE 的无线传感器网络的关键问题。
目前这方面研究成为了一个很活跃的方向,其中,通过分析无线传感器网络对IPv6协议栈基本需求,借助协议工程学理论和软件工程的方法,设计并实现体积小、功能全、效率高,适用于IPv6无线传感器网络节点的嵌入式IPv6协议栈,已经成为一个很关键的问题 本文在分析了无线传感器网络和IPv6 over IEEE 的技术特点之后,重点提出了一种能够适用于无线传感器网络,且底层采用IEEE 的嵌入式IPv6协议栈设计方案,最后,还总结了基于IPv6 over IEEE 无线传感器网络协议栈设计的核心原则 1 无线传感器网络和IPv6 over IEEE 的技术节点 无线传感器网络简介 无线传感器网络由大量低功耗、低速率、低成本、高密度的微型节点组成,节点通过自我组织、自我愈合的方式组成网络,图1给出了无线传感器网络的工作原理,图中分散的无线传感器节点通过自组织方式形成传感器网络节点负责采集周围的相关信息,并采用多跳方式将这些信息通过Internet或其他网络传递到远端的监控设备 无线传感器网络由许多个功能相同或不同的无线传感器节点组成每个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)以及供电模块(电池、DC/DC能量转换器)等组成。
节点在网络中可以充当数据采集者、数据中转站或者簇头节点(cluster-head node)的角色作为数据采集者,数据采集模块收集周围环境的数据(如温度和湿度),通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站(base station)或汇节点(sink node);作为数据中转站,节点除了完成采集任务外,还要接收邻居节点的数据,将其转发给距离基站更近的邻居节点或者直接转发到基站或汇节点;作为簇头节点,节点负责收集该类内所有节点采集的数据,经数据融合后,发送到基站或汇节点与传统Ad Hoc网络相比,无线传感器网络具有一些明显的特征:1)网络节点密度高,传感器节点数量众多,单位面积所拥有的网络节点数远大于传统的Ad Hoc网络,2)传感器节点由电池供电,节点能量有限;3)网络拓扑变化频繁;4)网络应具备容错能力,正是由于以上特点,IPv6已无线传感器网络的结合对IPv6提出了一些新的要求,如IPv6。
