最新物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)論文

物聯(lián)網(wǎng)的安全直接關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能否得到真正的實際推廣應(yīng)用，下面是小編精心推薦的物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)論文1:物聯(lián)網(wǎng)安全問題技術(shù)分析

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)的安全直接關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能否得到真正的實際推廣應(yīng)用，從物聯(lián)網(wǎng)的兩種安全技術(shù)出發(fā)，分析了物聯(lián)網(wǎng)安全機制與普通移動通信網(wǎng)絡(luò)安全機制的區(qū)別，討論了物聯(lián)網(wǎng)安全的特殊需求。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);安全技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是一種虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實世界實時交互的新型系統(tǒng)，其無處不在的數(shù)據(jù)感知、以無線為主的信息傳輸、智能化的信息處理，一方而固然有利于提高社會效率，另一方面也會引起大眾對信息女全和隱私保護問題的關(guān)注。

1 物聯(lián)網(wǎng)安全性概述

物聯(lián)網(wǎng)既具有各種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全問題，又存在著一些與自身技術(shù)標準特性相關(guān)的特殊安全問題。從物聯(lián)網(wǎng)的信息處理過程來看，感知信息經(jīng)過采集、匯聚、融合、傳輸、決策與控制等過程，整個信息處理的過程體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)安全的特性要求，也揭示了所面臨的安全問題。物聯(lián)網(wǎng)特殊的安全問題主要存在以下問題：

一是處于感知層次中各種感知設(shè)備的本地安全問題。由于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以取代人來完成一些復雜、危險和機械的工作，所以物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)感知設(shè)備多數(shù)部署在無人監(jiān)控的場合。那么攻擊者就可以輕易地接觸到這些設(shè)備，從而造成破壞，甚至通過本地操作更換機器的軟硬件。

二是傳輸層的數(shù)據(jù)傳輸與信息安全問題。感知設(shè)備通常情況下功能簡單、攜帶能量少，使得它們無法擁有復雜的安全保護能力，而感知網(wǎng)絡(luò)多種多樣，它們的數(shù)據(jù)傳輸和消息沒有特定的標準，無法提供統(tǒng)一的安全保護體系。

三是物聯(lián)網(wǎng)支撐層的數(shù)據(jù)傳輸與信息安全問題。支撐層具有相當完整的安全保護能力，但是由于物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點數(shù)量龐大，且以集群方式存在，因此會導致在數(shù)據(jù)傳輸時，由于大量機器數(shù)據(jù)發(fā)送使網(wǎng)絡(luò)擁塞，產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊。此外，現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)安全的安全架構(gòu)都是從人通信角度設(shè)計的，并不完全適用于機器的通信。使用現(xiàn)有安全機制會割裂物聯(lián)網(wǎng)機器間的邏輯關(guān)系。

四是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全問題支撐物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的平臺有著不同的安全策略，如云計算、分布式系統(tǒng)、海量信息處理等，這些支撐平臺要為上層服務(wù)管理和大規(guī)模行業(yè)應(yīng)用建立起一個高效、可靠和可信的系統(tǒng)，而大規(guī)模、多平臺、多業(yè)務(wù)類型使物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)層次的安全面臨新的挑戰(zhàn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)的安全架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、傳輸層、支撐層、應(yīng)用層組成(見圖1)。感知層通過各種傳感器節(jié)點獲取各類數(shù)據(jù)，包括物體屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為狀態(tài)等動態(tài)和靜態(tài)信息，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)或射頻閱讀器等網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)在感知層的匯聚和傳輸;傳輸層主要通過移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實施，實現(xiàn)對感知層信息的接入和傳輸;支撐層是為上層應(yīng)用服務(wù)建立起一個高效可靠的支撐技術(shù)平臺，通過并行數(shù)據(jù)挖掘處理等過程，為應(yīng)用提供服務(wù)，屏蔽底層的網(wǎng)絡(luò)、信息的異構(gòu)性;應(yīng)用層是根據(jù)用戶的需求，建立相應(yīng)的業(yè)務(wù)模型，運行相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)。在各個層次中安全和管理貫穿于其中。

3 物聯(lián)網(wǎng)的安全技術(shù)分析

從物聯(lián)網(wǎng)的信息處理過程來看，感知信息經(jīng)過采集、匯聚、融合、傳輸、決策與控制等過程，整個信息處理的過程體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)安全的特征與要求，也揭示了所面臨的安全問題。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)層的安全和業(yè)務(wù)層的安全是相互獨立的。而物聯(lián)網(wǎng)的特殊安全問題很大一部分是由于物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上集成了感知網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺帶來的。因此，移動網(wǎng)絡(luò)中的大部分機制仍然可以適用于物聯(lián)網(wǎng)并能提供一定的安全性，如認證機制、加密機制等。但還是需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征對安全機制進行調(diào)整和補充。

因此，物聯(lián)網(wǎng)的安全特殊性體現(xiàn)了感知信息的多樣性、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多樣性和應(yīng)用需求的多樣性，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和數(shù)據(jù)的處理量大，決策控制復雜，給安全研究提出了新的挑戰(zhàn)。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)認證機制

傳統(tǒng)的認證是區(qū)分不同層次的，網(wǎng)絡(luò)層的認證就負責網(wǎng)絡(luò)層的身份鑒別，業(yè)務(wù)層的認證就復制業(yè)務(wù)層的身份鑒別，兩者獨立存在。但是在物聯(lián)網(wǎng)中，多數(shù)情況下，機器都是擁有專門的用途，因此其業(yè)務(wù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信緊密綁在一起。由于網(wǎng)絡(luò)層的認證是不可缺少的，那么其業(yè)務(wù)層的認證機制就不再是必需的，而是可以根據(jù)業(yè)務(wù)由誰提供和業(yè)務(wù)的安全敏感程度來設(shè)計。

當物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)由運營商提供時，那么就可以充分利用網(wǎng)絡(luò)層認證的結(jié)果而不需要進行業(yè)務(wù)層的認證;當物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)由第三方提供也無法從網(wǎng)絡(luò)運營商處獲得密鑰等安全參數(shù)時，它就可以發(fā)起獨立的業(yè)務(wù)認證而不用考慮網(wǎng)絡(luò)層的認證;當業(yè)務(wù)是敏感業(yè)務(wù)如金融類業(yè)務(wù)時，一般業(yè)務(wù)提供者會不信任網(wǎng)絡(luò)層的安全級別，而使用更高級別的安全保護，那么此時就需要做業(yè)務(wù)層的認證;當業(yè)務(wù)是普通業(yè)務(wù)時，如氣溫采集，業(yè)務(wù)提供者認為網(wǎng)絡(luò)認證已經(jīng)足夠，那么就不再需要業(yè)務(wù)層的認證。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)中的加密機制

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層加密機制是逐跳加密，即信息在發(fā)生過程中，雖然在傳輸過程中是加密的，但是需要不斷地在每個經(jīng)過的節(jié)點上解密和加密，即在每個節(jié)點上都是明文，而在傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)層加密機制是端到端的，即信息只在發(fā)送端和接收端才是明文，而在傳輸?shù)倪^程和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點上都是密文。由于物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)連接和業(yè)務(wù)使用緊密結(jié)合，那么就面臨到底使用逐跳加密還是端到端加密的選擇。

對于逐跳加密來說，它可以只對有必要受保護的鏈接進行加密，并且由于逐跳加密在網(wǎng)絡(luò)層進行，所以可以適用于所有業(yè)務(wù)，即不同的業(yè)務(wù)可以在統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺上實施安全管理，從而做到安全機制對業(yè)務(wù)透明。這就保證了逐跳加密的低時延、高效率、低成本、可擴展型好的特點。但是，因為逐跳加密需要在各傳輸節(jié)點上對數(shù)據(jù)進行解密，所以各節(jié)點都有可能解讀被加密消息的明文，因此逐跳加密對傳輸路徑中的各傳輸節(jié)點的可信程度要求很高。

對于端到端的加密方式來說，它可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型選擇不同的安全策略，從而為高安全要求的業(yè)務(wù)提供高安全等級的保護。不過端到端的加密不能對消息的目的地址進行保護，因為每一個消息所經(jīng)過的節(jié)點都要以此目的地址來確定如何傳輸消息。這就導致端到端加密方式不能掩蓋被傳輸消息的源點和終點，并容易受到對通信業(yè)務(wù)進行分析而發(fā)起的惡意攻擊。另外從國家政策角度來說，端到端加密也無法滿足國家合法監(jiān)聽政策的需求。

總之，對安全性要求不高的應(yīng)用業(yè)務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)能夠提供逐跳加密的前提下，業(yè)務(wù)層端到端的加密需求就顯得并不重要。但是對于高安全需求的業(yè)務(wù)，端到端的加密仍然是其首選。因而，由于不同物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對安全級別的要求不同，可以將業(yè)務(wù)層端到端安全做為可選項。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的安全和隱私保護是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能否大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵，物聯(lián)網(wǎng)的多源異構(gòu)性使其安全面臨巨大的挑戰(zhàn)，就單一網(wǎng)絡(luò)而言，互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等已建立了一些列行之有效的機制和方法，為我們的日程生活和工作提供了豐富的信息資源，改變了人們的生活和工作方式。相對而言，傳感網(wǎng)的安全研究仍處于初始階段，還沒有提供一個完整的解決方案，由于傳感網(wǎng)的資源局限性，使其安全問題的研究難度增大，因此，傳感網(wǎng)的安全研究將是物聯(lián)網(wǎng)安全的重要組成部分。同時如何建立有效的多網(wǎng)融合的安全架構(gòu)，建立已個跨越多網(wǎng)的統(tǒng)一安全模型，形成有效的共同協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)也是重要的研究方向之一。

[參考文獻]

[1]李文清，郭宗良.物聯(lián)網(wǎng)的成長與發(fā)展綜述.網(wǎng)絡(luò)與信息.2010.2，27.

[2]朱仲英.傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的緊張與趨勢.微型電腦應(yīng)用.2010.1，1-3.

[3]王志良，王粉花.物聯(lián)網(wǎng)工程概論[M].北京，機械工業(yè)出版社，2011年.

點擊下頁還有更多>>>物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)論文