物联网中的安全和隐私问题

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1、物联网中的安全与隐私问题王志强8/12/20211一、物联网背景知识二、物联网安全问题及解决方案三、物联网隐私问题及解决方案四、总结8/12/20212物联网的发展1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。国际电信联盟（ITU）2005年的一份报告《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。2008年底IBM提出了“智慧地球”概念，得到美国各界的高度关注。2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府

2、工作报告”。8/12/20213物联网定义物联网是什么？通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。8/12/20214物联网网络体系结构根据物联网的服务类型和节点等情况，将物联网划分为感知层、传输层和应用层。8/12/20215物联网网络体系结构感知层感知层主要功能是信息感知与采集，主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器、视频摄像头等。如温度感应器、声音感应器、震动感应器

3、、压力感应器、RFID读写器、二维码识读器等，完成物联网应用的数据采集和设备控制。传输层主要通过移动通信网、互联网、专网、小型局域网等网络对数据进行传输。因为传输层面临海量数据的传输,所以传输层还需具有信息智能处理、管理能力,例如海量信息的分类、聚合和处理、传感器网络的管理等。传输层关键技术包括长距离有线和无线通信协议、网络融合技术、海量信息智能处理技术等。应用层应用层主要包含支撑平台和应用服务。应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能家居、智能电网、智能交通、智能物流等行业应用。8/12/

4、20216二、物联网安全问题及解决方案8/12/20217感知层安全威胁针对RFID的主要安全威胁：标签本身的设计缺陷黑客非法截取通信数据拒绝服务攻击利用假冒标签向阅读器发送数据RFID阅读器与后台系统间的通信信息安全8/12/20218感知层安全威胁无线传感网可能遇到的安全威胁包括下列情况：网关节点被捕获普通节点被捕获DOS攻击重放攻击虚假路由信息选择性转发虫洞攻击8/12/20219RFID安全策略静电屏蔽。利用法拉第笼阻止无线电信号的穿透。阻塞标签。主动干扰。利用一个能主动打出无线电信号的装置，以干扰或中断附近其他RFID阅读器。改变阅读器频率

5、。阅读器可使用任意频率。密码机制。哈希函数、重加密等目前,实现RFID安全性机制所采用的方法主要有物理方法、密码机制以及二者相结合的方法：8/12/202110感知层安全机制密钥协商部分传感网内部节点进行数据传输前需要预先协商会话密钥。节点认证个别传感网（特别当传感数据共享时）需要节点认证“确保非法节点不能接入。信誉评估一些重要传感网需要对可能被敌手控制的节点行为进行评估"以降低敌手入侵后的危害（某种程度上相当于入侵检测）。安全路由几乎所有传感网内部都需要不同的安全路由技术。8/12/202111传输层安全威胁物联网的特点之一体现为海量,存在海量节点

6、和海量数据,这就必然会对传输层的安全提出更高要求。虽然,目前的核心网络具有相对完整的安全措施,但是当面临海量、集群方式存在的物联网节点的数据传输需求时,很容易导致核心网络拥塞,产生拒绝服务。由于在物联网传输层存在不同架构的网络需要相互连通的问题,因此,传输层将面临异构网络跨网认证等安全问题,将可能受到DoS攻击、中间人攻击、异步攻击、合谋攻击等。8/12/202112传输层安全机制传输层安全机制可综合利用点到点加密机制和端到端加密机制。点到点加密机制在传输过程中是密文传输,但是它需要在每个路由节点上进行先解密然后再加密传输,其信息对每个节点是透明的。

7、由于其逐跳加密是在网络层进行的,所以适用于所有业务,有利于将物联网各业务统一到一个管理平台。由于每个节点可以得到加密信息的明文数据,所以对节点的可信性要求较高。端到端加密机制可以提供不同安全等级的灵活安全策略,但是也存在较大的缺点:首先,端到端加密机制不符合国家利益,不能满足国家合法监听的政策;其次,端到端加密方式不能隐藏信息的源和目的,存在被敌手利用的可能性此外,应加强传输层的跨域认证和跨网认证。8/12/202113应用层安全挑战海量数据的识别和处理智能变为低能自动变为失控灾难控制和恢复非法人为干预8/12/202114应用层安全机制当海量数据传

8、输到应用层时,除了数据的智能处理之外,还应该考虑数据的安全性和隐私。1)应在数据智能化处理的基础上加强数据库