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)
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。
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。
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