物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅與防范措施

摘 要 隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展以及科技水平的不斷提高，我們的生活中出現(xiàn)了許多關(guān)于新技術(shù)的名稱詞匯，其中物聯(lián)網(wǎng)就是一個代表。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心的一種物物互聯(lián)的綜合信息系統(tǒng)，被譽為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次技術(shù)浪潮，是能夠?qū)崿F(xiàn)連接物理空間與虛擬信息的基礎(chǔ)。但是由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的缺陷和一些攻擊者的惡意入侵以及對數(shù)據(jù)的惡意篡改，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面臨著巨大的危險威脅。針對這樣的現(xiàn)象，文章從技術(shù)方面考慮，分析物聯(lián)網(wǎng)面臨的各種安全威脅，同時根據(jù)現(xiàn)實情況提出解決這些安全威脅的有效對策，保證信息、資訊的安全性。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 安全威脅 保護措施

目前世界上許多國家及組織都對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)投入極大的熱忱，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在通過對相關(guān)技術(shù)的研究，與研究工作相結(jié)合起來，提高工作效率，減小人們的工作壓力。正如任何一個新的事物的誕生都伴隨著負(fù)面影響一樣，物聯(lián)網(wǎng)也不可避免地伴生著物聯(lián)網(wǎng)安全問題，主要表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了被惡意攻擊、數(shù)據(jù)被篡改等狀況，這使其與所期望的功能不一致甚至不再發(fā)揮應(yīng)有的功能，那么物聯(lián)網(wǎng)將會出現(xiàn)災(zāi)難性的問題，如工廠停產(chǎn)或出現(xiàn)錯誤的操控結(jié)果等，這是為物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。物聯(lián)網(wǎng)將社會經(jīng)濟活動全部放置在全球網(wǎng)絡(luò)上，所有活動理論上透明化，一旦遭受攻擊，人們以及社會安全和隱私就面臨著巨大的威脅。因此物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的必要條件就是要實現(xiàn)信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全，同時這也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)成熟的重要標(biāo)志。

1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的安全體系結(jié)構(gòu)主要包括4個部分：第一是感知層，感知層首先是通過攝像頭、傳感器等設(shè)備對外部數(shù)據(jù)進行采集，然后通過RFID、紅外、藍牙等短距離有線、無線傳輸技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)是感知層的主要技術(shù)。其技術(shù)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起到了促進作用。第二是網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層的主要工作是將感知層感知到的信息傳遞給遠端進行應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)中的一個專業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)層包含著一些特有的屬性，在進行數(shù)據(jù)傳輸時面對的安全問題主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)本身設(shè)備、接入方式、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等對其擁有巨大影響。第三是應(yīng)用層，應(yīng)用層是通過挖掘數(shù)據(jù)實現(xiàn)管理和控制海量信息且進行安全認(rèn)證的目的。第四是公共技術(shù)層面，這一層面需要結(jié)合感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層進行利用統(tǒng)籌管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)存在的安全威脅問題

首先是感知層安全威脅。感知層的安全威脅包括RFID技術(shù)的安全威脅、無線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全威脅和移動智能終端的安全威脅。同時RFID安全威脅主要包括物理攻擊、信道阻塞、偽造攻擊、假冒攻擊、復(fù)制攻擊、重放攻擊、信息篡改等威脅。無線傳感網(wǎng)絡(luò)的安全威脅包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點捕獲、普通節(jié)點捕獲、傳感信息竊聽、DoS攻擊、重放攻擊、完整性攻擊、虛假路由信息、選擇性轉(zhuǎn)發(fā)、Sinkhole攻擊、Sybil攻擊、Wormholes

蟲洞攻擊、HELLOflood、確認(rèn)欺騙、海量節(jié)點、認(rèn)證問題。移動智能終端的安全威脅以移動智能手機為代表的移動智能設(shè)備面臨惡意軟件、僵尸網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)缺陷和隱私泄露等安全問題。其次是傳輸層的安全威脅。海量數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的特點之一，因其存在海量節(jié)點和海量數(shù)據(jù)就會對傳輸層的安全要求更加嚴(yán)格。盡管核心網(wǎng)絡(luò)目前具有相對完整的安全措施，但是當(dāng)面臨海量、集群方式存在的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸需求時，就會導(dǎo)致核心網(wǎng)絡(luò)的擁塞從而會拒絕服務(wù)。信息量大，傳送信息速度快是物聯(lián)網(wǎng)最具優(yōu)勢的特點，數(shù)量的多少不會數(shù)量影響傳輸?shù)乃俣?，?dāng)然也包括物聯(lián)網(wǎng)中海量的節(jié)點數(shù)據(jù)。因此，在傳輸?shù)倪^程中很容易產(chǎn)生異步攻擊與合謀攻擊，從而出現(xiàn)不安全隱患。再者是應(yīng)用層面的威脅。物聯(lián)網(wǎng)中包含大量的隱私和信息，由于物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中沒有具體的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和體系，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)平臺可能由于標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一不能順利融合，從而產(chǎn)生隱私泄露問題。

3 物聯(lián)網(wǎng)的安全措施

從以上分析的內(nèi)容可以明確直觀地感受到我國物聯(lián)網(wǎng)信息在運輸和傳播過程中存在的各種各樣的不安全因素。這些不安全因素出現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的各個層面，并通過惡意的入侵對國家、企業(yè)或個人隱私信息造成外流的風(fēng)險，給社會穩(wěn)定帶來巨大的威脅。針對這種現(xiàn)象，我們必須找到有效的措施，維護物聯(lián)網(wǎng)安全，做好保護工作。為了滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷進步，解決物聯(lián)網(wǎng)的安全問題成為了所有工作的重中之重。在主觀方面血藥不斷提高技術(shù)水平，開發(fā)高度可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效部署安全機制與安全策略；客觀方面要進一步地完善關(guān)于在物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方面的法律法規(guī)，為物聯(lián)網(wǎng)的快速健康發(fā)展提過良好的發(fā)展環(huán)境。首先，加密技術(shù)。信息隱藏保密是安全的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)感知信息隱私保護的手段之一滿足其保密需求。其次是安全性鑒別，要保證交易和信息傳遞過程中的合理性以及合法性，確定交換真實有效的信息。其中主要涉及到節(jié)點之間的信息收集鑒別、感知層面的區(qū)別鑒定以及對兩大層面的認(rèn)定。再者是訪問控制與容錯冗余設(shè)計。物聯(lián)網(wǎng)安全威脅和惡意入侵程度，都要取決于訪問實施。為了避免出現(xiàn)冒名頂替的現(xiàn)象，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就必須確定資源的所有權(quán)，阻止非法用戶進入合法系統(tǒng)，從而達到保護系統(tǒng)的安全運行的目的。此外，管理方面還必須對重新劃分資產(chǎn)等級，劃分開區(qū)域，防止野蠻入侵。采用冗余設(shè)計，所謂的冗余設(shè)計是指在故障存在的情況下系統(tǒng)不癱瘓，仍然能夠正常工作。在網(wǎng)絡(luò)中存在惡意入侵的情況下，網(wǎng)絡(luò)仍然正常地運行，排除行為異常節(jié)點與外部入侵節(jié)點問題帶來的不安全因素。最后是完善關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)方面的法律法規(guī)與機制。網(wǎng)絡(luò)安全問題一向是比較薄弱的環(huán)節(jié)，而對于這種新興的物聯(lián)網(wǎng)更是沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和安全合理的安全管理機制， 這樣就會讓網(wǎng)絡(luò)不法分子抓住漏洞從而違法竊取利益。所以提高網(wǎng)絡(luò)防御能力以及增強法律法規(guī)制度刻不容緩。對于物聯(lián)網(wǎng)的各個方面采取針對性防護措施，對于各種突發(fā)事件也同樣要有法可依，違法必究，執(zhí)法必嚴(yán)。在安全信息保護方面要完善好專用的法律來保護信息與隱私安全，不斷提高安全保護意識，只有每個人都形成這種保護意識，物聯(lián)網(wǎng)才能朝著健康輝煌的方向發(fā)展。另外RFID安全防護辦法，RFID是對用戶身份進行保護的一種措施，盡管其在認(rèn)證過程中工作的速度會受到一定的影響，但也可以找到一個平衡點，不僅要保證RFID的安全性和同時也要最大限度的保證其高效率。在運用該技術(shù)的過程中還要積極發(fā)揮近場通信技術(shù)與生物識別的作用，保護RFID的絕對安全。另外，要完善立法環(huán)節(jié)，控制那些威脅RFID技術(shù)的用戶，明確違規(guī)操作必須付出高昂的代價。使那些不法用戶可以望而生畏不敢違反其法律法規(guī)。無線傳感網(wǎng)安全防護辦法物聯(lián)網(wǎng)的外部環(huán)境和內(nèi)部構(gòu)造處于不斷變動之中。因此必須要設(shè)置與其相對應(yīng)的密碼，發(fā)揮密鑰技術(shù)的作用。傳輸層安全措施。該體系的優(yōu)勢所在就是通過加密的方式利用點與點之間的距離確保傳輸層安全。點到點加密機制是指在每個路由節(jié)點都要先解鎖密碼，并且在節(jié)點位置是透明的。不過跳躍性加密的實施是在網(wǎng)絡(luò)層，無法暢通性運轉(zhuǎn)，加大了對技術(shù)安全的維護難度。由于每個節(jié)點都可以得到加密信息的明文數(shù)據(jù)，所以對它的可行性的要求十分嚴(yán)格。因此，加強傳輸層和跨地域認(rèn)證顯得非常重要。

4 總結(jié)

總之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為世界前沿新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)海量信息的傳輸，并有效的應(yīng)用到各行各業(yè)之中，為我們的生產(chǎn)和生活帶來便利，在社會中占據(jù)重要地位。但是由于物聯(lián)網(wǎng)作為新生的科學(xué)技術(shù)，各項技術(shù)仍在探索階段，網(wǎng)絡(luò)安全的法律法規(guī)仍需進一步完善和發(fā)展，使得物聯(lián)網(wǎng)在安全方面受到了很大的威脅，網(wǎng)絡(luò)安全無法保證。針對這種的現(xiàn)象，首先要加大探索力度，在實踐中不斷創(chuàng)新，爭取早日攻克技術(shù)難關(guān)，同時要進一步完善法律法規(guī)制度，結(jié)合各種手段來確保物聯(lián)網(wǎng)的安全性。

參考文獻

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[2]李志清.物聯(lián)網(wǎng)安全問題研究[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2011.

作者簡介

劉智勇（1974-），男，吉林省長春市人。曾獲得吉林大學(xué)軟件工程碩士學(xué)位?，F(xiàn)為長春金融高等?？茖W(xué)?，F(xiàn)代教育中心副教授。研究方向為網(wǎng)絡(luò)工程與網(wǎng)絡(luò)安全。

作者單位

長春金融高等?？茖W(xué)校現(xiàn)代教育中心 吉林省長春市 130028