面向物联网的隐私数据安全问题研究

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1、面向物联网的隐私数据安全问题研究汪颖许勤九江学院摘要：物联网己经成为当今社会现代化发展的重要战略产业，其涉及交通运输、国家安全、工业生产及医疗服务等多个领域，物联网的应用已经渗透到社会的方方面面。物联网由无线传感器、传感器节点、网络、存储设备等构成，无线传感器采集数据、传感器节点计算和分配数据，网络是数据传输的通道，数据库存储数据。数据传输安全是物联网可靠应用的基础，由于传感器节点数量大、传输网络存在被侵入等威胁，研究物联网数据安全尤其是隐私数据安全问题对于物联网的应用具有非常重要的作用。对现有物联网安全问题进行了分析，分别从信息获取和信息传输两个方面探讨了解决物联网隐私数据安全问题的方法

2、，结合现有数据加密、双向认证、压缩感知等技术提岀了物联网信息获取时双向认证机制解决信息获取时的安全问题，在构建物联网信息传输时，隐私数据安全传输模型解决信息传输时的安全问题。关键词：物联网;安全问题;双向认证机制;安全传输模型;作者简介：汪颖（1983-），女，硕士，副教授，研究方向:计算机通信。收稿日期：2017-09-27基金：江西省教育厅青年科学基金项目，项目编号:GJJ14743Received：2017-09-27物联网可划分为感知层、网络层和应用层，感知层可以通过传感器、二维码、GPS、RF1D等感知信息数据，网络层通过有线网络、WiFi、GPRS等传输数据，应用层可以具体到各

3、行业的具体物联网应用，女U：智能电网、智能家居、智能I矢疗、智能交通等。在物联网应用过程中一些数据是隐私数据需要保护，而无线传感器获取数据和网络传输数据都存在安全隐患，数据信息泄露、位置信息泄露都影响了物联网应用的可靠性。现有成熟的信息加密技术如MD5加密、压缩感知、隐秘通信、数字水印等为解决物联网隐私数据安全问题提供了技术支持和理论基础。1物联网安全问题1.1信息获取时的安全传感器是物联网获取信息的基础部分，其可以通过扫描、扫码、感应等方式获取信息。无线传感器网络由大量的传感器节点组成，可采集海量的数据，通过有线或者无线网络将其传输到物联网信息平台上，但是由于目前无线传感器节点的身份认证

4、是以公钥加密和证书认证的方式，该方式需要第三方进行管理，不仅运营成本较高，也存在受控管制的安全风险。信息获取时无线传感器节点之间会存在大量的数据，所以就会面临节点数据被窃取、伪造、非授权访问等安全问题，同时受无线传感器节点自身体积、存储能力、计算机能力和通信能力等限制，其无法使用复杂的加密算法进行数据安全保护。在众多传感节点获取信息时，受人为或非人为影响导致节点物理受损，由此对于身份认证的稳定性受到破坏，导致无法采集信息或者采集的信息存在错误，这不仅造成信息的无法使用，而且占用了网络资源导致通信通道的堵塞。1.2信息传输时的安全在物联网信息传输时采用压缩感知可以减少数据的传输压力、提高传输

5、效率，同时增强了数据传输的抗干扰能力。但是由于压缩感知理论没有对数据进行区分，划分出常规数据和隐私数据所以存在数据传输过程中被窃取、冒用等威胁，同时由于数据的并行处理会加大传感器的运算负荷，导致信息传输速度缓慢。数字水印技术是物联网隐私数据保护的主要手段，其具有抗干扰性强的优势，但是由于数字水印提取时间长，节点数据量大等问题会增加传输能量的消耗，并且水印算法过于简单也容易被截获和破解。2物联网信息获取时双向认证机制在物联网中，信息获取吋保证接入设备具有合法身份是解决息获取吋的安全问题的必要方法。为此引入备用节点、加入节点状态监测、引入告警机制和引入信息表定时更换机制的措施进行物联网信息获取

6、安全保护。引入备用节点是为每个传感器节点都增加一个备用节点，可对传感器的信息交由基站控制端进行管理，建立节点信息表控制节点的实施信息，对节点信息进行认证。节点工作过程中，加入节点状态监测对节点的电源、电压、传输速率与频率等进行检测，可避免因节点损坏导致数据传输无效。告警机制是为了保证节点出现身份不合法入侵、工作状态错误等问题时能够及时发出警告。信息表定时更换机制是为了保证基站对节点信息数据管理的准确性和有效性而定期进行节点状态更新。提出物联网信息获取时双向认证机制，首先进行初始认证，其次主节点警告，最后备用节点认证。该方法建立在传感器节点和基站数据库双向身份认证的基础上，依据节点身份的信息

7、和启动初始状态的信息判断节点身份，保证信息的來源可靠，通过认证的节点才能够进行数据的传输。3物联网信息传输时隐私数据安全传输模型物联网采用无线传感器网络进行信息传输的应用以传统网络对称加密算法无法适用传感器节点的通信开销，为此以隐私数据传输过程中的安全为研究对象构建安全传输模型，一方面进行压缩感知，另一方面进行数字水印处理，对数据进行加密隐藏保护传输过程中的数据完整性。物联网信息传输时隐私数据安全传输模型，如图1所示：图