信息物理系统安全威胁与防护措施

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。信息物理系统安全威胁与防护措施　　摘要信息物理系统自提出以来发展至今，因为其优越的性能，吸引了各国各界的关注与投入，而信息物理系统面临的安全威胁也成为了其建设与发展过程中不可忽视的问题。基于这一背景，文章以信息物理系统的结构为纲，梳理了目前信息物理系统中存在的一些主要的安全威胁，旨在为信息物理系统安全与隐私保护提供借鉴。文章依照信息物理系统架构――

2、感知执行层、数据传输层和应用控制层，从3个方面总结了各部分的常见安全威胁，并就其威胁提出相应的解决办法以及建议。　　关键词信息物理系统；安全威胁；措施　　中图分类号TP3文献标识码A文章编号1674--0111-02　　现如今，计算机和数据通信技术得到了迅速的发展，这不但使得计算机、网络等产物走进了大众视野，提高了人们的生活质量和水平，更是逐渐进入生产领域并成为其发展的重要动力。信息物理系统便是在这样的背景中产生的，虽然现在仍处于起步阶段，但以其优越的性能引起了各界广泛的重视。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设

3、备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　信息物理系统作为一个具有采集、传输、处理数据并做出相应应对措施的复杂系统，其中应用的专业知识跨越了诸如计算机技术、网络技术等多个领域。也正是因此，信息物理系统得以在生产生活中实现即时感应、实时调控等功能，并

4、在实践中充分体现出实时性、高效性、自治性等诸多优秀特点。鉴于这些特点，信息物理系统已经成为学术界、工业界的重要发展方向之一。　　1信息物理系统概述　　信息物理系统的概念　　信息物理系统是计算机、通信、物理过程的总和，通过互联网的连接组成各个自治的系统。信息物理系统主要就是将物理设备连接到互联网上，物理设备定时的监控环境信息。信息物理系统就是一个具有控制属性的网络，集合了计算、通信与控制的能力。末端物理设备对环境的感知和控制会实时将数据传输给系统进行处理，实现现实世界和虚拟世界的相互协调和交互。　　信息物理系统结构分析为了充

5、分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　信息物理系统主要分为3个部分，分别是感知层、网络层和控制层，感知层主要是由传感器、控制器和采集器等设备组成。感知层中的传感器作为信息物理系统中的末端设备，主要采集的是

6、环境中的具体信息，比如智慧农业系统感知层的传感器就要测量大棚内土壤的ph值，CO2的浓度，大棚的温度等参数，或者说远程医疗系统中传感器需要定时测量病人的血压、脉搏等生命特征。感知层主要是通过传感器获取环境的信息数据，并定时地发送给服务器，服务器接收到数据之后进行相应的处理，再返回给物理末端设备相应的信息，物理末端设备接收到数据之后要进行相应的变化；数据传输层主要是连接信息世界和物理世界的桥梁，主要实现的是数据传输，为系统提供实时的网络服务，保证网络分组的实时可靠；应用控制层主要是根据认知层的认知结果，根据物理设备传回来的数

7、据进行相应的分析，将相应的结果返回给客户端以可视化的界面呈现给客户。　　2信息物理系统存在的威胁　　感知执行层安全威胁　　感知执行层主要由各种物理传感器等组成，是整个物理信息系统中信息的来源。为了适应多变的环境，网络节点多布置在无人监管的环境中，因此易被攻击者攻击。　　常见的针对感知执行层的攻击方式有：1）感知数据破坏：攻击者未经授权，对感知层获取的信息进行篡改、增删或破坏等；2）信息窃听：攻击者通过搭线或利用传输过程中的电磁泄露获取信息，造成数据隐私泄露等问题；3）节点捕获：攻击者对部分网络节点进行控制，可能导致密钥泄露

8、，危及整个系统的通信安全。　　数据传输层安全威胁　　数据传输层一般要接入网络，而接入网络本身就会给整个物理信息系统带来威胁。一方面，作为链接感知层和控制层的数据传输的通道，其中传输的信息易成为攻击者的目标；另一方面，由于接入网络，数据传输层易受到攻击。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作