在军队信息化浪潮的推动下,物联网技术凭借其“万物互联”的理念在军事应用领域蓬勃发展。ZigBee技术作为物联网感知层中一种重要的无线通信技术,在战场环境感知、人员装备管控、军事目标定位等应用场景中具有广阔的应用空间。然而,ZigBee技术的诸多安全隐患使其军事应用难以推广。由于ZigBee网络主要运行于公共频段,且其信道数量十分有限,因此容易遭受干扰攻击。其中,按需干扰攻击是一种仅在信道忙时才发动干扰的攻击方式,其干扰信号与正常通信信号具有同时性、同质性,通常难以将其与网络拥塞进行有效区分,因此具有隐蔽性强,干扰持续时间短,干扰效果明显,干扰源能量消耗少等特点,严重威胁ZigBee网络安全。因此,本文针对ZigBee网络按需干扰攻击,提出ZigBee网络抵御按需干扰攻击架构,设计按需干扰攻击检测和防御方案,并实现抵御按需干扰攻击原型系统。在深入研究ZigBee协议栈体系结构和安全服务规范的基础上,结合按需干扰攻击原理及流程,建立抵御按需干扰攻击架构。该架构提出“检测-保护-定位”的防护思路,为按需干扰攻击检测与防御方案设计提供理论指导。依据抵御按需干扰攻击架构,深入分析ZigBee网络遭受按需干扰攻击时的异常特征,通过设计多级序列分配机制和错误比特检测算法,提出一种依据错误比特异常判别的按需干扰攻击检测方案。实验结果及分析表明本方案能够以较小的实现开销有效检测按需干扰攻击。针对按需干扰攻击破坏网络通信问题,结合前摄防御和后摄防御思想,提出一种恢复网络通信并定位干扰源的按需干扰攻击防御方案。方案采用时变掩码使按需干扰攻击无法有效发动,恢复网络通信,并设计时间同步恢复机制保证ZigBee网络时间同步;通过发送诱饵报文,以获取干扰信号强度,利用收敛于全局最优的遗传算法定位干扰源。该方案能够有效恢复网络通信,并精确定位按需干扰源,相比同类方案具有更高的定位精度。在上述工作的基础上,设计实现ZigBee网络抵御按需干扰攻击原型系统,测试分析系统各项功能,结果表明原型系统能够有效实现按需干扰攻击检测和防御功能。本文研究成果增强了ZigBee网络抵御按需干扰攻击能力,为其军事应用提供了信息安全技术支持。