第1章物聯(lián)網(wǎng)安全需求分析-物聯(lián)網(wǎng)安全導論(編輯修改稿)
2025-01-26 08:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 防災減災等工作提供基礎信息、方法指引和質(zhì)量保證。 物聯(lián)網(wǎng)的安全技術分析 ? 我們在分析物聯(lián)網(wǎng)的安全性時，也相應地將其分為三個邏輯層，即感知層，網(wǎng)絡構(gòu)建層和管理服務層。 ? 除此之外，在物聯(lián)網(wǎng)的綜合應用方面還應該有一個應用層，它是對智能處理后的信息的利用。 ? 在某些框架中，盡管智能處理應該與應用層可能被作為同一邏輯層進行處理，但從信息安全的角度考慮，將應用層獨立出來更容易建立安全架構(gòu)。 物聯(lián)網(wǎng)安全的邏輯層次 ? 與互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)主要實現(xiàn)人與物、物與物之間的通信 , 通信的對象擴大到了物品。 ? 根據(jù)功能的不同，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)主要需要考慮三個邏輯層，即底層是用來信息采集的感知識別層，中間層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡構(gòu)建層，頂層則是包括管理服務層和綜合應用層的應用 /中間件層 。 物聯(lián)網(wǎng)安全的邏輯層次 物聯(lián)網(wǎng)安全的邏輯層次結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)面對的特殊安全問題 1）物聯(lián)網(wǎng)機器 /感知節(jié)點的本地安全問題。 ? 由于物聯(lián)網(wǎng)的應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)機器 /感知節(jié)點多數(shù)部署在無人監(jiān)控的場景中。那么攻擊者就可以輕易地接觸到這些設備，從而對他們造成破壞，甚至通過本地操作更換機器的軟硬件。 物聯(lián)網(wǎng)面對的特殊安全問題 2）感知網(wǎng)絡的傳輸與信息安全問題。 ? 感知節(jié)點通常情況下功能簡單 (如自動溫度計 )、攜帶能量少 (使用電池 )，使得它們無法擁有復雜的安全保護能力。 ? 感知網(wǎng)絡多種多樣，從溫度測量到水文監(jiān)控，從道路導航到自動控制，它們的數(shù)據(jù)傳輸和消息也沒有特定的標準，所以沒法提供統(tǒng)一的安全保護體系。 物聯(lián)網(wǎng)面對的特殊安全問題 3）核心網(wǎng)絡的傳輸與信息安全問題。 ? 核心網(wǎng)絡具有相對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)傳播時，由于大量機器的數(shù)據(jù)發(fā)送使網(wǎng)絡擁塞，產(chǎn)生拒絕服務攻擊。 ? 此外，現(xiàn)有通信網(wǎng)絡的安全架構(gòu)都是從人通信的角度設計的，并不適用于機器的通信，使用現(xiàn)有安全機制會割裂物聯(lián)網(wǎng)機器間的邏輯關系。 物聯(lián)網(wǎng)面對的特殊安全問題 4）物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的安全問題。 ? 由于物聯(lián)網(wǎng)設備可能是先部署后連接網(wǎng)絡，而物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點又無人看守，所以如何對物聯(lián)網(wǎng)設備進行遠程控制信息和業(yè)務信息配置就成了難題。 ? 龐大且多樣化的物聯(lián)網(wǎng)平臺必然需要一個強大而統(tǒng)一的安全管理平臺，否則獨立的平臺會被各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)應用所淹沒，但如此一來，如何對物聯(lián)網(wǎng)機器的日志等安全信息進行管理成為新的問題。 物聯(lián)網(wǎng)的安全技術分析 ? 傳統(tǒng)的認證是區(qū)分不同層次的，網(wǎng)絡層的認證就負責網(wǎng)絡層的身份鑒別，業(yè)務層的認證就負責業(yè)務層的身份鑒別，兩者獨立存在。 ? 大多數(shù)情況下，物聯(lián)網(wǎng)中的機器都是擁有專門的用途，因此其業(yè)務應用與網(wǎng)絡通信緊緊地綁在一起。由于網(wǎng)絡層的認證是不可缺少的，那么其業(yè)務層的認證機制就不再是必需的，而是可以根據(jù)業(yè)務由誰來提供和業(yè)務的安全敏感程度來設計。 物聯(lián)網(wǎng)的安全技術分析 ? 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡層加密機制是逐跳加密，即信息在發(fā)送過程中，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，即每個節(jié)點上都是明文的。 ? 傳統(tǒng)的業(yè)務層加密機制則是端到端的，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)絡連接和業(yè)務使用緊密結(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。 物聯(lián)網(wǎng)安全技術分類 ? 物聯(lián)網(wǎng)在不同層次可以采取不同的安全技術。一般的物聯(lián)網(wǎng)安全技術分類見下圖。 物聯(lián)網(wǎng)安全技術分類 ? 感知識別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)絡或射頻閱讀器等網(wǎng)絡和設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)在感知層的匯聚和傳輸； ? 網(wǎng)絡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)絡基礎實施，實現(xiàn)對感知層信息的接入和傳輸； 物聯(lián)網(wǎng)安全技術分類 ? 管理服務層是為上層應用服務建立起一個高效可靠的支撐技術平臺，通過并行數(shù)據(jù)挖掘處理等過程，為應用提供服務， 屏蔽底層的網(wǎng)絡、信息的異構(gòu)性； ? 應用層是根據(jù)用戶的需求，建立相應的業(yè)務模型，運行相應的應用系統(tǒng)，在各個層次中安全和管理貫穿于其中。 感知識別層的安全需求和安全機制 感知識別層的安全需求 感知識別層可能
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