智慧城市建设的物联网数据安全和隐私挑战

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1、智慧城市建设的物联网数据安全和隐私挑战未来的互联X是知识社会的一个重要组成部分，将提供新的信息化业务。物联X，尤其是部分关键系统的大范围使用，对解决信任和安全问题提出了前所未有的要求。SMARTIE(安全及智慧城市信息管理)的愿景是为应用程序建立基于物联X的分布式架构，以共享大量异构信息。这个框架的设想目的是，使端到端信息传递的安全性可以满足数据拥有者的隐私要求。以此满足数据的安全、可信、可靠所面临的新挑战：在共享信息模型中，提供可信、高质量的信息，满足其各种再次应用、使用。保证物联X设备和其使用者之间的数据安全交换。为易受攻击的设备提供保护机制。SMARTIE将针对智慧城市

2、中的数据面临的挑战进行一一阐述。本文将专注于从物联X的基础设施和生成数据所涉及的安全、可信和隐私等方面来介绍SMARTIE。数据的传播和信息的使用必须得到保护，以防止其危害到公民及智慧城市基础设施。对数据的隐私保护和访问控制，是说服数据拥有者为了让这个城市提供更好的服务而共享信息的有效途径。SMARTIE设想了一个以数据为中心的模式，这将为智慧城市应用提供高度可扩展和安全的信息。这种模式的核心是，“信息管理与服务”犹如一把保护伞，它将操作上述的异构X络设备和数据源，并提供先进的安全信息服务，以保障强大的更高层次应用。智慧城市相关技术的主要目的之一是为不同层面的数据管理提供不同

3、的优化机制，尽管数据各不相同。值得注意的部分是，从公共和私有的传输提供商处得到的数据，从移动终端处得到的数据，从私有和公共机构、嵌入机器和设备的大量传感器和仪表处获得监控数据和视频，遍布整个城市。所有这些信息都存储在不同的地方。例如，在传感器或公司内部数据库，在社交X络上，在私有数据中心，或是在一个公有云存储平台上。同时，信息需要跨多个行政边界，同时有多种用途。事实上，在收集信息的时候，并不知道它将被用于何处。多个控制中心或数据提供者之间的协作也可以做出动态的决策。因此很显然，一个能够对来自各种渠道，不同行政边界的数据进行安全和隐私保护的信息共享平台是必然所需。为了确保这一点

4、，在平台设计之初就要加入安全和隐私部分，而不是在后期加入。设计该解决方案的目标和挑战在于允许用户/服务控制数据访问的同时，对过程进行便宜的配置管理。整个系统涉及的所有部分，如：传感器和执行器，最终用户、数据拥有者以及服务提供商，他们都需要强大可靠的安全机制。系统的使用者和居民将需要细粒度的访问，他们希望实施基于细粒度数据隐私的政策。例如，用户可能愿意与家人和朋友共享位置信息，并形成数据集以便于在公共X络上的传输。但是，却不希望其信息被其他第三方机构利用。如果多个领域之间可以共享数据，必将产生新的应用和协同效应。然而，要实现这一可能需要克服许多挑战。而创建一个能够分享物联X型数

5、据的平台本身，就是一个巨大挑战。我们预测，由于资源和计算性能的高可扩展性及降低维护和操作成本的需求，智慧城市数据最终将被存储在云端并使用云计算技术进行处理。在这种情况下，云计算的安全和隐私风险也转嫁给了智慧城市管理系统。比如云服务器的宕机或来自内部的攻击所造成的数据滥用。此外，智慧城市的基础设施也要与传感器和执行器进行交互，以便收集数据和控制关键基础设施。这时便需要进行身份验证和访问授权，并通过一种安全和隐私保护的方式提供可信的信息。这些例子和发展表明安全、隐私和可信在智慧城市应用中的重要性。从系统中的小干扰到个人隐私信息的泄漏，都是造成实际损害的潜在威胁。随着信息、管理和控

6、制等智慧城市数据资产越来越多的在通信X络中传输，对交流造成深远影响和严重后果的安全或隐私威胁将不断增加。一个智慧城市的基础设施，是要承受一些风险的。例如，对控制设施的攻击，数据中毒，和机密数据泄露等。SMARTIE专注于智慧城市建设所隐含的隐私和安全问题，专注于攻击者可以同时攻击多个层次：操纵传感器的测量结果，使系统得到错误的数据;攻击传感器和执行器本身，以获得认证;攻击或冒充X络组件进行中间人攻击;用伪造的请求或恶意攻击获取共享平台上的敏感数据或造成骚动标准的X络安全工具，如防火墙，监测或一般的访问控制是不足以防止由于物联X的分布式特性带来的安全问题的。至关重要的是，其安全

7、性必须和基础设施同步建设，而不能被作为额外的插件随时加入。有效的保护方法是将数据和服务由若干独立的系统进行保护。我们面临的挑战将是如何不让一台服务器的能力强大到可以控制基础设施或访问重要数据。建立安全平台的第一步开放异构X络中的可信、优质信息在SMARTIE和其他物联X系统中，属于不同的所有者的系统需要协作。这种协作系统可以被看作是一个系统的系统(SoS)。它是由一系列的单个系统组合而成，以提供一些单个系统不能完成的特定服务。SoS的主要特性便是像SMARTIE所要求的：可靠、安全和隐私。其可靠性体现在