[文献]分析物联网安全问题与解决对策的研究

作者: hackliu 分类: 标准文献 发布时间: 2017-07-18 10:19

  随着互联网技术、网络通信技术、RFID(射频识别)技术的不断发展,物联网的应用范围和相关研究得到了不断的拓展,在很大程度上促进了物联网技术的不断发展。物联网的概念起源于1999年的麻省理工学院(MIT)Auto-ID实验室,并在2005年的国际电信联盟会议上正式提出了物联网的概念。由于物联网具有可靠传输、全面感知、智能处理等重要特征,因此被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,但在物联网快速发展的同时,物联网的安全问题却带来了越来越多的挑战,目前已经成为制约物联网发展的核心问题之一。
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物联网的概念与安全需求
   
物联网是指借助红外感应器、激光扫描器、RFID(射频识别)GPS(全球定位系统)、传感器节点等信息传感设备,按照约定的协议,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、监控和管理等功能的一种网络。目前,在全球范围内都兴起了物联网建设的浪潮,中国也适时的提出了物联网建设的战略规划,并将其上升到国家战略层面,将其确定为国家十二五规划中七大战略新兴产业之一,并加以重点推进。
   
对于现代信息技术的发展,只有在能够保证隐私信息不被泄露,并且能够提供完善的安全保护措施前提时,才能被广大用户接受和使用。物联网技术的发展和广泛应用,同样需要有完善的安全管理策略作为保障,因此安全问题已经成为制约物联网发展的关键问题。
   
由物联网的概念我们可以认识到,物联网作为一个新型的系统,能够实现现实世界与虚拟世界的实时交互,但它仍旧同互联网保持着十分紧密的联系,可以是在互联网基础上更加深入的发展,具有信息处理的智能化、信息传输的无线化和数据感知的随时性等特征,物联网的用户端在任何物品与物品之间得可以实现有效的应用,进行相关信息的传递等服务。众所周知,互联网环境下本身就存在着大量的安全隐患,而物联网又是以无线网络和传感网为核心技术的,这就给物联网的应用和发展带来了更多的安全隐患,使物联网所面临的安全问题更加严峻。
   
从整体上,随着移动互联网技术的发展,其安全维护措施也在不断完善当中,因此为物联网的安全管理奠定了一定的基础,但是不同于传统的网络,物联网的安全问题在很大程度上是由于感知网络和应用平台在集成时形成的。要想真正解决物联网的安全问题,不仅要对移动网络中的各种安全问题采取相应的应对措施,还需要针对物联网在发展中出现的新问题、新情况,增强特殊安全问题解决的针对性。尤其是随着物联网应用范围的越来越广泛,物联网的安全管理水平,与整个国家的经济和安全都息息相关,技术人员不断加大科研的投入力度,深入研究和探讨物联网在应用过程中可能面临的各种安全问题,对物联网的安全管理体系进行不断的完善和发展,这已经成为当前一项十分紧迫的任务。
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物联网中的安全问题分析
   
物联网具有三大特征:全面感知、可靠传递和智能处理。利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,实现全面感知;通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地可靠地传递给用户;利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。但就在物联网不断发展的背后,不可忽略其在安全管理中面对的各种问题和挑战,信息安全和网络安全已经成为物联网发展过程中必须考虑的核心问题。
    2.1
感知层中的安全问题
   
物联网感知层中的任务是全面感知外界信息,通过各类传感器、RFID装置、全球定位系统、扫描仪、摄像头等设备对各种原始信息进行收集,其中可能存在的安全问题主要有:1)由于物联网中的信息经常是通过无线网络的平台进行传输的,因此信息可能存在被截获或破解的安全风险问题;2)传感智能节点容易受多侵袭;3)传感网的节点可能受到来自于网络的DOS攻击,严重时甚至会造成传感网系统的严重破坏。
    2.2
传输层中的安全问题
   
物联网传输层的主要职能是要把在感知层中收集到的各种信息可靠、安全地传输到物联网的信息处理层,并对信息进行相应的处理,但由于信息在传输过程中,可能需要通过一个乃至多个不同架构的网络才能实现信息的交接,这时就难免就会存在一定的安全隐患,可以说,互联网中存在的安全问题都有可能传导至物联网传输层,并造成更严重的安全隐患。例如,跨异构网络的网络攻击、DOS攻击、DDOS攻击、假冒攻击、中间人攻击等。
    2.3
处理层中的安全问题
   
物联网的处理层需要对接收到的信息进行处理,判断各类信息的真实性、安全性和意图。在信息的处理过程中,既有操作性的指令数据,也有一般性的数据,需要尤为注意的是那些恶意指令和错误指令,那有可能是攻击者的破坏行为。因此,在信息的处理过程中不可避免的会面对以下安全问题:终端数量多,提供的信息量大,来不及对信息进行判别;设备从网络中逻辑丢失;智能设备出现故障,导致工作效率下降;非法入侵者的人为破坏;无法实现灾难控制并从灾难中恢复等。
    3
物联网安全问题的解决对策
    3.1
技术性措施
    3.1.1
节点安全措施
   
为了保证物联网设备在遭受破坏的情况下而不至于使系统遭受致命性的打击,可以采取以下几点有针对性的安全措施:1)在物联网网络的关键位置配备冗余传感器,这样可以实现特殊情况下的网络自愈;2)限制网络的发包速度和同一数据包的重传次数;3)在通信前对节点与节点之间进行身份认证。
    3.1.2
传输安全措施
   
在物联网内部,为了保障内部通信的安全,应当使用密钥管理机制。一方面,在通信时可以建立一个临时会话密钥,而认证性使用对称密码的认证方案需要预置节点间的共享密钥;另一方面,应当建立端到端密钥协商机制、密钥管理机制、端到端认证机制和机密性算法选取机制等。
    3.1.3
其他技术措施
   
在技术上,除了要采取节点安全和传输安全措施外,还应当重点考虑以下措施:1)对传输层的恶意指令进行分析,采取预防措施,建立灾难恢复机制;2)做好病毒的检测和网络入侵的防控工作;3)秘密文件和移动设备文件应当采取备份措施;4)密文查询、挖掘与安全相关的数据、安全多方计算、安全云计算技术等;
    3.2
非技术措施
   
在对物联网中的安全问题进行解决和维护时,除了要结合物联网的特征和存在问题的类型采取一系列的技术性措施外,还应当从管理、教育、安全风险评估等角度采取一系列的非技术措施,对物联网中可能出现的安全问题做好预防工作,提高用户的安全意识。首先,物联网的相关部门要制定严格的管理制度,明确物联网安全管理中的职责和权利,规范相关人员的工作行为,避免安全管理工作上的失误和疏漏;其次,应当有针对性的对用户进行安全培训,让用户充分认识到物联网信息安全的重要性,懂得如何对各种安全问题进行预防和解决;再次,要懂得对物联网的安全风险进行评估和态势分析,定量和定性的评价网络运行状态,进行实时监测和预警。
    4
结论
   
综上所述,随着物联网的深入发展,必将会给我们的生活、学习和工作带来极大的便利,促进社会经济的更好发展,但是物联网技术的应用同样存在着安全性的问题,如果处理不好可能会造成很多不必要的损失。由于物联网所具有的分布广泛性、节点移动性、网络异构性、业务应用复杂性等特征,物联网安全问题的解决也变得相对复杂,我们在力发展物联网的同时,只有对其安全问题与解决对策的给予更够的重视,加大相关研究的力度,才能确保物联网的健康、可持续发展。 

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    参考文献
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