试论水下无线通信的网络安全问题

季旭东 金晟

【摘要】 水下无线通信网络具有较多缺点，容易被恶意攻击，例如信道窄、误码率较高、传输速率不快以及延时较高。水下通信网络不同于陆地通信网络，其具有独特性，所以一定要开发可靠、高效的安全机制。本文从水下无线通信网络的特性和安全弱点入手，研究了水下无线通信网络的安全需求，同时指出目前亟待解决的安全问题。

【关键词】 水下 无线通信 网络安全

一、水下无线通信网络的特性和安全弱点

水声信道和水下环境相当复杂，造成水下无线通信网络极大的不同于陆地无线通信网络。目前水下无线通信系统都是以大传播延迟的声学链路为基础，无线电波在自由空间的传播速度比声学信号在水中的传播速度快五个数量级，水声传输延迟为0.67/km。水下通信系统比陆地通信系统消耗的功率更多，由于水下硬件的价格不菲，因此水下传感器布置零星疏远，导致水下无线通信网络的传输距离也较远。为了通信覆盖范围得到保证，水下无线通信网络对发射功率有较高的要求[1]。

水下通信链路的质量受到声学信号的带宽限制，很容易被衰落、声学信道折射特性和多径影响，造成声学链路比特误码率（Bit Error Ratio）较高，容易失去连通性。水流会使传感器移动，再加上自主巡航器的机动性，会使得自主巡航器与传感器之间以及自主巡航器之间难以完成可靠通信。水声信道与水下通信网络的自身特性形成了水下通信网络具有消耗大、误码率高、传输速率不高的缺陷。……