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1. ZigBee介绍
ZigBee(又被称为紫蜂协议)是根据IEEE802.15.4规范的低功耗局域网络协议。依据国家标准要求，ZigBee技术性是一种短距离、低功耗的无线通信技术。ZigBee来自蜜蜂的八字舞，因为蜜蜂(Bee)是靠翱翔和“嗡嗡响”(Zig)地颤动羽翼的“民族舞蹈”来与伙伴传送蜂花粉所属方向信息内容，换句话说蜜蜂借助那样的方法造成了人群中的网络通信。其优点是近距、低复杂性、生态系统理论、低功耗、低数据速率。关键适用用以自动控制系统和远程操作行业，可以置入各种各样机器设备。简单点来说，ZigBee便是一种划算的、低功耗的近距无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速档短距离传送的wifi网络协议。ZigBee 协议从下向上各自为mac层(PHY)、新闻媒体密钥管理层(MAC)、网络层(TL)、链路层(NWK)、网络层(APL)等。在其中mac层和新闻媒体密钥管理层遵循IEEE 802.15.4规范的要求。
得出ZigBee的定义以后，下面对ZigBee的优点做好详尽的详细介绍。
(1)低功耗：双节五号电池适用将近6个月到2年以内的使用时间。
(2)成本低：因为简单化了协议栈，减少核心的功能规定，以CC2530为例子，核心便是一个加强型的8051核心，进而减少了处理芯片成本费，每片CC2530大概15元。
(3)低速度：ZigBee可以给予3种原始记录吞吐率，各自为：250 kbit/s(2.4 GHz)、40 kbit/s(915 MHz)、20 kbit/s(868 MHz)。
(4)近距：“近”是相应的，与手机蓝牙对比，ZigBee归属于低速度长距离传输数据。
(5)靠谱：选用撞击防止体制，与此同时为必须固定不动网络带宽的通讯业务流程预埋了专用型时隙，防止了传送数据时的市场竞争和矛盾;连接点控制模块中间具备全自动动态性组网方案的作用，信息内容在全部 ZigBee网络中根据全自动路由器的形式开展传送，进而保障了数据传递的稳定性。
(6)短延迟：对于延迟比较敏感的运用干了提升，通讯延迟和从睡眠状态激话的延迟都十分短。
(7)互联网容积大：ZigBee可选用星状、树形结构和网状网络架构。
(8)安全性：ZigBee给出的数据完整性检查和身份验证作用，加密技术选用常用的AES-128。
(9)高安全性：64位在出厂序号和适用AES-128数据加密。
ZigBee协议的结构分析如下图1所显示。
图1 ZigBee协议的结构分析
mac层是由IEEE802.15.4标准界定的，该协议与IEEE 802.11协议相近，全是wifi网络协议。而物质密钥管理层也与mac层一样，是由该协议界定的，这一层还包括了搭建扩大ZigBee网络的各种作用，如相接机器设备间的网络拓扑结构、数据帧的产品结构设计、“机器设备的人物角色”及其互联网上的“创建关系”和“消除关系”等。链路层及其网络层全是依据ZigBee规范界定的，在其中，链路层主要是承担完成顶层的作用，如“互联网程序流程”“机器设备发觉”“详细地址分派”和“数据信息路由器”。网络层则是这一协议栈的顶层，要求了“运用目标”的使用和插口。
2. ZigBee安全
无线网络替代有线电视是一个发展趋势，由于每个人很有可能为复杂的路线苦恼。而如今无线通信技术关键分成手机蓝牙、Wi-Fi、Zwave、ZigBee 4种。而ZigBee在小区域的无线通信技术中是非常可靠的。
ZigBee应用的加密技术是AES加密算法。AES(Advanced Encryption Standard)是英国国家行业标准与技术性研究室用以数据加密电子数据的标准。它被预估能变成大家认可的数据加密金融业、电信网和政府部门电子信息等信息的方式。AES是一个新的可以用以维护电子数据的加密技术。确立地说，AES是一个梯度下降法的、对称性密匙分类的登陆密码，它可以应用128 bit、192 bit和256 bit密匙，而且用128 bit(16 B)分类数据加密和破译数据信息。与公共性密匙登陆密码应用密匙对不一样，对称性密匙登陆密码应用同样的密匙数据加密和破译数据信息。根据分类登陆密码回到的数据加密数据信息的十位数与键入数据信息同样。梯度下降法数据加密应用一个循环结构，在该循环系统中反复换置(permutations)和更换(substitutions)键入数据信息。
在Z-stack中使用的是128 bit的密，最先要一个128 bit的key，不一样的key数据加密出去的信息也不一样，在 Z-stack 中是根据 DEFAULT_KEY="{0x01,0x03,0x05,0x07,0x09,0x0B,0x0D,0x0F,0x00,0x02,0x04,0x06,0x08,0x0A,0x0C,0x0D}"这类方法来理解的。
Z-stack早已在协议栈中达到了这一加密技术，假如必须应用，立即打开这一服务项目就可以了。
假如采用了加密技术，互联网中任何的设施都必须打开这一优化算法，并且每个机器设备中的 key务必同样，不然不良影响是很严重的，这会致使互联网不可以一切正常通讯，由于沒有数据加密的数据信息或同样key数据加密，这种移动数据网络是不认识的，压根就不容易传入链路层。
加密技术打开之后，假如要改动编码，就一定更改key，或擦掉一次flash，不然会产生不能预估的不正确，并且沒有规律性。通常的作法是擦掉一次flash，那样可以确保和全部互联网的key同样,除开这一体制之外，还具有授权管理体制。在入网许可证时，将入网机器设备的MAC地址数据加密后转化成key，可以在运作时根据串口通信协议操纵连接点的入网许可证批准。
3. ZigBee进攻
做为无线通信协议，它防止不了在通讯流程中产生的协议系统漏洞。在应用ZigBee通信时，网络攻击可以网络嗅探传送的数据信息，捕获传送的信息后开展中间人攻击，在第一次通讯时网络嗅探数据加密密匙、蒙骗进攻、拒绝服务攻击。这种进攻是无线通信协议的常见问题，每一个无线通信协议大部分都是会存有。
将ZigBee的进攻分成二种，一种是监听进攻，另一种是密匙进攻。
(1)监听进攻
ZigBee的安全性体制一共有3种方式：非安全模式、密钥管理方式和安全模式。
非安全模式：为默认设置安全模式，即不采取任何安全保障，因而可以被监听。
密钥管理方式：根据访问控制列表(ACL，Access Control List)限定不法连接点获取信息，ACL中包括有容许连接的硬件配置MAC地址。
安全模式：选用AES 128位加密技术开展通讯数据加密，与此同时给予有0、32、64、128 bit的一致性校检，该方式又分成规范安全模式(密文传送密匙)和高級安全模式(严禁传送密匙)。
因此，监听进攻推送在非安全模式下，网络攻击可以根据爬取数据信息分类的方式，查询受害人的数据信息分类內容。
(2)密匙进攻
因为在密匙传送流程中，很有可能会以密文方式传送互联网/连接密匙，因而可以被盗取到密匙，进而破译出通讯数据信息，或仿冒合理合法机器设备。也是有很有可能根据一些反向智能产品固定件，从这当中获得密匙开展通讯指令破译，随后仿冒指令开展进攻。
ZigBee攻击的专用工具，较为知名的便是KillerBee。KillerBee是一套专业用于进攻ZigBee网络和IEEE802.15.4 协议的一组攻击模块，它是根据 Python 撰写的程序架构。全部新项目全是在Linux电脑操作系统上进行的。而这一新项目并不是去进行进攻，反而是给予程序编写的架构，网络攻击可以根据自身学习培训这一程序流程以简单化普遍的进攻全过程。详尽地说，便是运用这一架构中的一些作用可以实现对ZigBee的网络安全问题进攻，在攻击的一起还要应用KillerBee工具箱。
要想应用KillerBee工具箱的所有作用，有一些部件必须被编译程序连接，随后建立到工具箱中，在其中主要包含下边的硬件设备和手机软件。
硬件配置：RZ Raven USB接口的记忆棒、AVR Dragon上面c语言编译器、100 ms到50 ms JTAG适用架电源适配器、50 ms“公头公账头”的联接头和10针2排5列100 ms“母头对母头”带条状电极连接线。
手机软件：AVRDUDE专用工具、RZUSBstick记忆棒的完全免费KillerBee固定件、服务器(用以运作联接和将程序流程载入RZUSBstick记忆棒中)。