物联网技术的信息安全

物联网0142

物联网技术的信息安全,第1张

物联网的安全和互联网的安全问题一样,永远都会是一个被广泛关注的话题。由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物以及相关的数据,其“所有权”特性导致物联网信息安全要求比以处理“文本”为主的互联网要高,对“隐私权”(Privacy)保护的要求也更高(如ITU物联网报告中指出的),此外还有可信度(Trust)问题,包括“防伪”和DoS(Denial of Services)(即用伪造的末端冒充替换(eavesdropping等手段)侵入系统,造成真正的末端无法使用等),由此有很多人呼吁要特别关注物联网的安全问题。

物联网系统的安全和一般IT系统的安全基本一样,主要有8个尺度: 读取控制,隐私保护,用户认证,不可抵赖性,数据保密性,通讯层安全,数据完整性,随时可用性。 前4项主要处在物联网DCM三层架构的应用层,后4项主要位于传输层和感知层。其中“隐私权”和“可信度”(数据完整性和保密性)问题在物联网体系中尤其受关注。如果我们从物联网系统体系架构的各个层面仔细分析,我们会发现现有的安全体系基本上可以满足物联网应用的需求,尤其在其初级和中级发展阶段。

物联网应用的特有(比一般IT系统更易受侵扰)的安全问题有如下几种:

1 Skimming:在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下,信息被读取

2 Eavesdropping: 在一个通讯通道的中间,信息被中途截取

3 Spoofing:伪造复制设备数据,冒名输入到系统中

4 Cloning: 克隆末端设备,冒名顶替

5 Killing:损坏或盗走末端设备

6 Jamming: 伪造数据造成设备阻塞不可用

7 Shielding: 用机械手段屏蔽电信号让末端无法连接

主要针对上述问题,物联网发展的中、高级阶段面临如下五大特有(在一般IT安全问题之上)的信息安全挑战:

1 4大类(有线长、短距离和无线长、短距离)网路相互连接组成的异构(heterogeneous)、多级(multi-hop)、分布式网络导致统一的安全体系难以实现“桥接”和过度

2 设备大小不一,存储和处理能力的不一致导致安全信息(如PKI Credentials等)的传递和处理难以统一

3 设备可能无人值守,丢失,处于运动状态,连接可能时断时续,可信度差,种种这些因素增加了信息安全系统设计和实施的复杂度

4 在保证一个智能物件要被数量庞大,甚至未知的其他设备识别和接受的同时,又要同时保证其信息传递的安全性和隐私权

5 多租户单一Instance服务器SaaS模式对安全框架的设计提出了更高的要求

对于上述问题的研究和产品开发,国内外都还处于起步阶段,在WSN和RFID领域有一些针对性的研发工作,统一标准的物联网安全体系的问题还没提上议事日程,比物联网统一数据标准的问题更滞后。这两个标准密切相关,甚至合并到一起统筹考虑,其重要性不言而喻。

物联网信息安全应对方式:

首先是调查。企业IT首先要现场调查,要理解当前物联网有哪些网络连接,如何连接,为什么连接,等等。

其次是评估。IT要判定这些物联网设备会带来哪些威胁,如果这些物联网设备遭受攻击,物联网在遭到破坏时,会发生什么,有哪些损失。

最后是增加物联网网络安全。企业要依靠能够理解物联网的设备、协议、环境的工具,这些物联网工具最好还要能够确认和阻止攻击,并且能够帮助物联网企业选择加密和访问控制(能够对攻击者隐藏设备和通信)的解决方案。

最大限度的保证物联网的安全,做好以下三点:

第一,对大数据的收集持谨慎态度。之所以在前面用很多文字引用了华为和三星的战略内容,是有原因的。看华为,它有一个“集中收集、管理、处理数据后向合作伙伴、行业开放”的细节。而三星,也有一个“能够与云端连接”的细节。这些,是典型的收集大数据存储在云端的行为。这种行为,如果不加约束则危险很大。之前,三星智能电视监听事件,我们应该记忆犹新。试想,物联网之下,我们在这些硬件面前是“赤裸裸”的。所以,物联网企业应该“自律”,不要在大数据采集方面为所欲为。

第二,对大数据的转移和利用持谨慎态度。前面第一点里已经提到过一个细节:“处理数据后向合作伙伴、行业开放”。这应该是大数据在不同企业间转移、利用的过程。而大数据在转移与利用的这个过程里,也有危险。毕竟,各个厂商的安全意识、安全水平、硬件水平不一,安全隐患很大。欧洲反计算机病毒协会创始人、德国歌德塔(G Data)安全软件公司安全顾问Eddy Willems在接受我的采访时也曾说过,“企业不同设备之间的安全过滤措施不够”。所以,这种大数据之间的合作很让人担忧。这个问题,必须解决。

第三,严防外部危险因素的侵入。如果说前两点属于物联网企业的“内因”的话,那么第三点就是严防“外因”。目前,黑客利用商用WIFI入侵的例子已经很多,甚至连飞机都难以幸免。这就要求我们的物联网企业,必须重视安全防范问题。这些问题包括,商用WIFI的过度商业化的问题,软件的漏洞问题,智能硬件和数据库的密码问题,硬件设备的加密问题,物联网企业安全意识不强的问题,物联网用户安全意识不强的问题,还有不同物联网企业之间的终端设备兼容问题。如果这些问题不予解决,那黑客会无孔不入的。

 1、过时的硬件和软件

由于物联网设备的用户越来越多,这些设备的制造商正专注于增产而没有对安全性给予足够的重视。

这些设备中的大多数都没有获得足够的更新,而其中一些设备从未获得过一次更新。这意味着这些产品在购买时是安全的,但在黑客发现一些错误或安全问题时,就会容易受到攻击。

如果不能定期发布硬件和软件的更新,设备仍然容易受到攻击。对于连接到Internet的任何产品,定期更新都是必备的,没有更新可能会导致客户和公司的数据泄露。

2、使用默认凭证的潜在威胁

许多物联网公司在销售设备的同时,向消费者提供默认凭证,比如管理员用户名。黑客只需要用户名和密码就可以攻击设备,当他们知道用户名时,他们会进行暴力攻击来入侵设备。

Mirai僵尸网络攻击就是一个例子,被攻击的设备使用的都是默认凭证。消费者应该在获得设备后立即更改默认凭证,但大多数制造商都没有在使用指南中进行说明。如果不对使用指南进行更新,所有设备都有可能受到攻击。

3、恶意与勒索

物联网产品的快速发展使网络攻击变得防不胜防。如今,网络犯罪已经发展到了一个新高度--禁止消费者使用自己的设备。

例如,当系统被黑客入侵时,联网的摄像头可以从家中或办公室获取私密信息。攻击者将加密网络摄像头系统,不允许消费者访问任何信息。由于系统包含个人数据,他们会要求消费者支付大笔金额来恢复他们的数据。

4、预测和预防攻击

网络犯罪分子正在积极寻找新的安全威胁技术。在这种情况下,不仅要找到漏洞并进行修复,还需要学习预测和预防新的威胁攻击。

安全性的挑战是对连接设备安全性的长期挑战。现代云服务利用威胁情报来预测安全问题,其他的此类技术包括:基于AI的监控和分析工具。但是,在物联网中调整这些技术是很复杂的,因为连接的设备需要即时处理数据。

5、很难发现设备是否被入侵

虽然无法保证100%地免受安全威胁和破坏,但物联网设备的问题在于大多数用户无法知道他们的设备是否被黑客入侵。

当存在大规模的物联网设备时,即使对于服务提供商来说也很难监视所有设备。这是因为物联网设备需要用于通信的应用,服务和协议,随着设备数量显着增加,要管理的事物数量也在增加。

因此,许多设备继续运行而用户不知道他们已被黑客攻击。

6、数据保护和安全挑战

在这个相互关联的世界中,数据保护变得非常困难,因为它在几秒钟内就可以在多个设备之间传输。这一刻,它存储在移动设备中,下一分钟存储在网络上,然后存储在云端。

所有这些数据都是通过互联网传输的,这可能导致数据泄露。并非所有传输或接收数据的设备都是安全的,一旦数据泄露,黑客就可以将其出售给其他侵犯数据隐私和安全权利的公司。

此外,即使数据没有从消费者方面泄露,服务提供商也可能不遵守法规和法律,这也可能导致安全事故。

7、使用自治系统进行数据管理

从数据收集和网络的角度来看,连接的设备生成的数据量太大,无法处理。

毫无疑问,它需要使用AI工具和智能化。物联网管理员和网络专家必须设置新规则,以便轻松检测流量模式。

但是,使用这些工具会有一点风险,因为配置时即使出现一点点的错误也可能导致中断。这对于医疗保健,金融服务,电力和运输行业的大型企业至关重要。

8、家庭安全

如今,越来越多的家庭和办公室通过物联网连接变得更加智能,大型建筑商和开发商正在通过物联网设备为公寓和整栋建筑供电。虽然家庭智能化是一件好事,但并不是每个人都知道面对物联网安全应该采取的最佳措施。

即使IP地址暴露,也可能导致住宅地址和消费者的其他****暴露。攻击者或相关方可以将此信息用于不良目的,这使智能家居面临潜在风险。

9、自动驾驶车辆的安全性

就像家庭一样,自动驾驶车辆或利用物联网服务的车辆也处于危险之中。智能车辆可能被来自偏远地区的熟练黑客劫持,一旦他们进入,他们就可以控制汽车,这对乘客来说非常危险。

目前物联网面临的安全问题有哪些?中景元物联(>

近几年,随着信息技术的迅速发展,物联网技术已经引起了世界各国专家学者的广泛关注。“信息化”时代的重要发展阶段就是物联网,但是现在物联网在涉密网络中存在着一些安全问题已经影响到了物联网的建设和发展。

一、物联网时代信息安全存在的问题

目前物联网已经被广泛应用到人们的生产、生活中,如:安全监控、二维码扫描等,可以毫不夸张地说,未来将是一个物联网的时代。因为物联网的核心基础是互联网,因此物联网在发展中也会面临着涉密信息遭遇黑客袭击的安全问题,所以物联网迅速发展的一大阻碍就是信息安全问题。

一是物联网在应用层存在的信息安全问题。物联网的应用层是三层结构的最顶层。从物联网三层结构上面分析,网络层和感知层在技术层面已经相对成熟,而应用层在重视程度和技术成果方面,还存在着一些问题。因为“数据”、“应用”是应用层的核心功能,物联网的应用层系统需要对数据进行分析处理、整理,最后将整理出来的数据和各种应用结合起来。例如:物联网在医疗领域的应用,就是通过对医疗数据处理、整理,然后结合平台系统进行应用的。物联网的应用层作为数据的最终接收方,在信息安全问题上有着不可推卸的责任。

二是物联网在网络层存在的信息安全问题。物联网的网络层是三层结构的中间层,主要功能为“输送”,所以也可以称为输送层。从物联网的三层结构上分析,网络层起到了一个纽带的作用,连接物联网的感知层和应用层。因为网络层需要对感知层的信息进行获取,然后安全的传送到应用层,所以物联网在网络层也存在着信息安全的问题。因为物联网的基础核心是互联网,而互联网具有不稳定的环境特点,所以物联网在传输层面很容易成为不法分子窃取信息的目标。

三是物联网在感知层存在的信息安全问题。感知层在物联网的三层结构中,处于最基层,也是最容易攻破的一层。因为感知层主要的功能就是对与数据信息进行获取。

二、物联网时代信息安全应对的措施

一是物联网在应用层的应对信息安全问题的措施,应该加强对数据应用的安全管理。对此主要分为几个方面:(1)对数据的访问权限加以设计,因为客户群体的不同,分别设计出不同的访问权限。这样可以有效地限制用户的应用操作,保证了相同客户群体的信息安全;(2)加强对数据认证制度的管理,例如密钥技术,一定要加强认证的制度,防止不法分子侵入,窃取用户信息;(3)对网络犯罪分子加大打击力度,在这点上,一定要对窃取信息的不法分子加大打击力度,在法律上面健全相关的法律法规,做到有法可依,有法必依;

(4)对不同网络之间的管理进行融合,因为不同的网络有着不同的技术管理很容易给不法分子提供攻击空间,所以希望在未来建立起一个可以集中管理的数据中心。

二是物联网在网络层的应对信息安全问题的措施,需要解决的就是节点问题。对此主要分为几方面:(1)在点对点的对节上进行加密系统处理,然后再对信息进行传输,这样就可以有效的把信息集中起来,保护信息在传送过程的安全;(2)在端对端的节点上进行加密系统处理,对于不同的用户信息可以采用不同的加密条件,这样可以更加灵活有效的保护用户信息安全;(3)加快跨网认证,只有减少输送时间,才能有效的减少不法分子的攻击空间,从而保护用户的信息的传输安全。

三是物联网在感知层的应对信息安全问题的措施,需要做的就是提高识别技术,直接有效保护rfid方面的安全,消除感知层面的安全隐患。例如:指纹识别,就是对用户身份进行标签处理。除此之外,还要提高传感器的技术操作,对安全路由和用户的安全信息进行进一步的研究,加大保护用户隐私信息的力度。

未来的世界就是一个物联网的发展的世界。但是现如今我国的物联网在发展的过程中还存在着很多问题,尤其是用户隐私信息的泄漏问题。对于物联网信息安全存在的问题,我们应该逐步解决。只有解决了信息安全的问题,保护了用户的信息安全、保护了人们的经济财产安全、保护了国家的安全,物联网才能够迅速发展,才能迎来中国的信息化时代。

 1)安全隐私

如射频识别技术被用于物联网系统时,RFID标签被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活用品中,而用品的拥有者不一定能觉察,从而导致用品的拥有者不受控制地被扫描、定位和追踪,这不仅涉及到技术问题,而且还将涉及到法律问题。

2)智能感知节点的自身安全问题

即物联网机器/感知节点的本地安全问题。由于物联网的应用可以取代人来完成一些复杂、危险和机械的工作,所以物联网机器/感知节点多数部署在无人监控的场景中。那么攻击者就可以轻易地接触到这些设备,从而对它们造成破坏,甚至通过本地操作更换机器的软硬件。

3)假冒攻击

由于智能传感终端、RFID电子标签相对于传统TCP/IP网络而言是“裸露”在攻击者的眼皮底下的,再加上传输平台是在一定范围内“暴露”在空中的,“窜扰”在传感网络领域显得非常频繁、并且容易。所以,传感器网络中的假冒攻击是一种主动攻击形式,它极大地威胁着传感器节点间的协同工作。

4)数据驱动攻击

数据驱动攻击是通过向某个程序或应用发送数据,以产生非预期结果的攻击,通常为攻击者提供访问目标系统的权限。数据驱动攻击分为缓冲区溢出攻击、格式化字符串攻击、输入验证攻击、同步漏洞攻击、信任漏洞攻击等。通常向传感网络中的汇聚节点实施缓冲区溢出攻击是非常容易的。

5)恶意代码攻击

恶意程序在无线网络环境和传感网络环境中有无穷多的入口。一旦入侵成功,之后通过网络传播就变得非常容易。它的传播性、隐蔽性、破坏性等相比TCP/IP网络而言更加难以防范,如类似于蠕虫这样的恶意代码,本身又不需要寄生文件,在这样的环境中检测和清除这样的恶意代码将很困难。

6)拒绝服务

这种攻击方式多数会发生在感知层安全与核心网络的衔接之处。由于物联网中节点数量庞大,且以集群方式存在,因此在数据传播时,大量节点的数据传输需求会导致网络拥塞,产生拒绝服务攻击。

7)物联网的业务安全

由于物联网节点无人值守,并且有可能是动态的,所以如何对物联网设备进行远程签约信息和业务信息配置就成了难题。另外,现有通信网络的安全架构都是从人与人之间的通信需求出发的,不一定适合以机器与机器之间的通信为需求的物联网络。使用现有的网络安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。

8)传输层和应用层的安全隐患

在物联网络的传输层和应用层将面临现有TCP/IP网络的所有安全问题,同时还因为物联网在感知层所采集的数据格式多样,来自各种各样感知节点的数据是海量的、并且是多源异构数据,带来的网络安全问题将更加复杂

物联网如何加强安全问题

由于国家和地方政府的推动,当前物联网正在加速发展,物联网的安全需求日益迫切。理顺物联网的体系结构、明确物联网中的特殊安全需求,考虑怎么样用现有机制和技术手段来解决面物联网临的安全问题,是目前当务之急。

由于物联网必须兼容和继承现有的TCP/IP网络、无线移动网络等,因此现有网络安全体系中的大部分机制仍然可以适用于物联网,并能够提供一定的安全性,如认证机制、加密机制等。但是还需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。

可以认为,物联网的安全问题同样也要走“分而治之”、分层解决的路子。传统TCP/IP网络针对网络中的不同层都有相应的安全措施和对应方法,这套比较完整的方法,不能原样照搬到物联网领域,而要根据物联网的体系结构和特殊性进行调整。物联网感知层、感知层与主干网络接口以下的部分的安全防御技术主要依赖于传统的信息安全的知识。

1物联网中的加密机制

密码编码学是保障信息安全的基础。在传统IP网络中加密的应用通常有两种形式:点到点加密和端到端加密。从目前学术界所公认的物联网基础架构来看,不论是点点加密还是端端加密,实现起来都有困难,因为在感知层的节点上要运行一个加密/解密程序不仅需要存储开销、高速的CPU,而且还要消耗节点的能量。因此,在物联网中实现加密机制原则上有可能,但是技术实施上难度大。

2节点的认证机制

认证机制是指通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份,以及数据在传送过程中是否遭到篡改。从物联网的体系结构来看,感知层的认证机制非常有必要。身份认证是确保节点的身份信息,加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性,以防止数据在传输过程中被窃取。

PKI是利用公钥理论和技术建立的提供信息安全服务的基础设施,是解决信息的真实性、完整性、机密性和不可否认性这一系列问题的技术基础,是物联网环境下保障信息安全的重要方案。

3访问控制技术

访问控制在物联网环境下被赋予了新的内涵,从TCP/IP网络中主要给“人”进行访问授权、变成了给机器进行访问授权,有限制的分配、交互共享数据,在机器与机器之间将变得更加复杂。

4态势分析及其他

网络态势感知与评估技术是对当前和未来一段时间内的网络运行状态进行定量和定性的评价、实时监测和预警的一种新的网络安全监控技术。物联网的网络态势感知与评估的有关理论和技术还是一个正在开展的研究领域。

深入研究这一领域的科学问题,从理论到实践意义上来讲都非常值得期待,因为同传统的TCP/IP网络相比,传感网络领域的态势感知与评估被赋予了新的研究内涵,不仅仅是网络安全单一方面的问题,还涉及到传感网络体系结构的本身问题,如传感智能节点的能量存储问题、节点布局过程中的传输延迟问题、汇聚节点的数据流量问题等。这些网络本身的因素对于传感网络的正常运行都是致命的。所以,在传感网络领域中态势感知与评估已经超越了IP网络中单纯的网络安全的意义,已经从网络安全延伸到了网络正常运行状态的监控;另外,传感网络结构更加复杂,网络数据是多源的、异构的,网络数据具有很强的互补性和冗余性,具有很强的实时性。

物联网在线认为在同时考虑外来入侵的前提下,需要对传感网络数据进行深入的数据挖掘分析、从数据中找出统计规律性。通过建立传感网络数据析取的各种数学模型,进行规则挖掘和融合、推理、归纳等,提出能客观、全面地对大规模传感网络正常运行做态势评估的指标,为传感网络的安全运行提供分析报警等措施。

(转帖于中国电子商务研究中心)

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