物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系構(gòu)建新論

劉志誠

（高新興科技集團(tuán)股份有限公司，廣東廣州 510507）

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)希望通過萬物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)物理社會(huì)與信息化社會(huì)的無縫對(duì)接，概念不斷延伸和發(fā)展，日益成為信息科技第三次革命的核心理念，IPv6使設(shè)備的唯一地址容量具備了萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)，5G等網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的進(jìn)步，使大容量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳輸成為可能；邊緣計(jì)算技術(shù)等嵌入式終端計(jì)算能力的提升，使物聯(lián)網(wǎng)的邊緣具備高速計(jì)算能力，滿足實(shí)時(shí)計(jì)算指令的控制和執(zhí)行；云計(jì)算和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)流量數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理能力成冪次規(guī)律發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模突破限制提供了可能；區(qū)塊鏈的分布式共識(shí)機(jī)制，對(duì)跨組織的終端設(shè)備、計(jì)算資源、應(yīng)用服務(wù)間的鏈接、共享提供了依據(jù)；人工智能在機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法的發(fā)展過程中，在前期的沉寂之后再次進(jìn)入人類視野，這種海量數(shù)據(jù)的處置和建模能力為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的爆發(fā)提供了能量。物聯(lián)網(wǎng)在上述技術(shù)的推動(dòng)下，勢(shì)必會(huì)在可以預(yù)見的周期內(nèi)爆發(fā)式增長，推動(dòng)人類科技的繁榮，改變?nèi)祟惖墓ぷ髋c生活。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展顛覆了傳統(tǒng)信息技術(shù)的邊界，帶來了信息技術(shù)處理能力和復(fù)雜度的高速增長。物聯(lián)網(wǎng)在改變?nèi)祟惞ぷ?、生活方式的同時(shí)，也在改變傳統(tǒng)企業(yè)和組織的商業(yè)或公共服務(wù)的運(yùn)作模式。物聯(lián)網(wǎng)信息資產(chǎn)的歸屬，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)鏈接、交互的結(jié)構(gòu)，信息的產(chǎn)生、傳輸、處理、分享、銷毀的生命周期的管理流程發(fā)生了巨大的變化，從單一的信息流變?yōu)閺?fù)雜多變的綜合信息流。相對(duì)于傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)，因物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的范圍，對(duì)人類影響的程度，業(yè)務(wù)和技術(shù)的復(fù)雜性，帶來網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的挑戰(zhàn)更大，網(wǎng)絡(luò)信息安全影響的范圍已經(jīng)超出信息的泄露，完整性破壞，可用性受損的CIA（機(jī)密性、完整性、可用性）范疇。例如，數(shù)據(jù)采集終端會(huì)帶來臟數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行污染，從而影響人工智能算法的建模和決策，帶來系統(tǒng)的失效和誤判。自動(dòng)化處置指令終端接受錯(cuò)誤和惡意的指令，會(huì)帶來機(jī)器損壞、人類生命受損等影響巨大的社會(huì)安全事故。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全防御的模式，通過業(yè)務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈和信息全生命周期的安全措施實(shí)施以企業(yè)為中心或以業(yè)務(wù)為中心建立縱深防御機(jī)制。面對(duì)巨大的挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)境、應(yīng)用場景、信息化資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)和動(dòng)態(tài)調(diào)整的復(fù)雜性，使傳統(tǒng)單一、靜態(tài)的安全機(jī)制很難建設(shè)并發(fā)揮作用。

物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的進(jìn)步，業(yè)務(wù)模式的革新，勢(shì)必帶來安全體系的變革，本文通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的特征，對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系構(gòu)建的影響進(jìn)行分析，給出構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系的建議。

2 物聯(lián)網(wǎng)特征分析

2.1 物聯(lián)網(wǎng)使信息化轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)化

物聯(lián)網(wǎng)使人類從信息化時(shí)代到數(shù)據(jù)化時(shí)代，信息化時(shí)代受制于信息技術(shù)的處理能力制約，信息化系統(tǒng)主要通過領(lǐng)域?qū)＜医＝I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，根據(jù)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)信息化系統(tǒng)，從而構(gòu)建集約化的信息化體系，這樣的信息系統(tǒng)受領(lǐng)域?qū)＜业哪芰χ萍s，未必是最優(yōu)化的信息處理機(jī)制。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通過海量傳感器的部署，大量實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)的采集和傳輸存儲(chǔ)，結(jié)合人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，自動(dòng)化建模成為可能，通過自動(dòng)發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域業(yè)務(wù)模型，建立最優(yōu)化的信息處理機(jī)制是未來的發(fā)展趨勢(shì)。因此，人類從信息化時(shí)代過渡到數(shù)據(jù)化時(shí)代，提升了人類信息化水平，改變了未來的業(yè)務(wù)模式。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)突破物理與虛擬世界的邊界

物聯(lián)網(wǎng)使突破物理世界與虛擬世界成為可能，人類的思維作為虛擬世界的存在，人類對(duì)物理世界的改造依賴于物理世界的工具，虛擬世界與物理世界的交互存在工具邊界的限制。通過傳感器實(shí)現(xiàn)物理世界數(shù)據(jù)的采集，通過控制器實(shí)現(xiàn)虛擬世界信息對(duì)物理世界的控制，小到納米機(jī)器人，大到自動(dòng)駕駛、無人機(jī)、特種機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，人類物理世界與虛擬世界的邊界，正在不斷的被物聯(lián)網(wǎng)所突破與改寫。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)改變?nèi)祟惿钅Ｊ脚c商業(yè)模式

物聯(lián)網(wǎng)改變了人類信息獲取和應(yīng)用的模式，物聯(lián)網(wǎng)改變的是人類生活的模式，人類的衣食住行的行為模式，不斷地被顛覆與改變，物聯(lián)網(wǎng)在可穿戴設(shè)備等醫(yī)療領(lǐng)域、自動(dòng)駕駛，智能家居、智能家電等領(lǐng)域，已經(jīng)在改變?nèi)祟惖纳罘绞?。物?lián)網(wǎng)同時(shí)也改變了企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)的運(yùn)作模式，產(chǎn)品的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、銷售、維護(hù)通過產(chǎn)品追溯系統(tǒng)可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的跟蹤與管理，精細(xì)化的數(shù)據(jù)采集分析，為定制化生產(chǎn)與制造，為產(chǎn)品質(zhì)量的分析和處理，提供了依據(jù)。精細(xì)化、定制化、數(shù)字化生產(chǎn)與服務(wù)，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、服務(wù)模式，面臨著顛覆式的變革。物聯(lián)網(wǎng)的上述特征，已經(jīng)革命性的深入到人類生存生活的諸多環(huán)節(jié)，對(duì)人類的影響會(huì)進(jìn)一步深入到人類生命的每個(gè)細(xì)節(jié)。

3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全需求分析

3.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息安全需求的繼承

網(wǎng)絡(luò)信息安全從要素來看，包含身份，應(yīng)用和數(shù)據(jù)，身份是信息化模型中交互實(shí)體的唯一標(biāo)識(shí)和認(rèn)證體系，應(yīng)用是信息化信息流轉(zhuǎn)的邏輯，數(shù)據(jù)是信息化信息運(yùn)作的原料與結(jié)果。身份、應(yīng)用、數(shù)據(jù)在信息化系統(tǒng)所在環(huán)境的保障機(jī)制，是網(wǎng)絡(luò)信息安全體系的核心，這個(gè)環(huán)境主要包含終端、網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)系統(tǒng)。目前網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)過程中有一系列的方法論模型支撐建立起保障體系，包含縱深防御機(jī)制、生命周期理論、WPDRCC模型、攻防為中心的理論等。

3.2 網(wǎng)絡(luò)信息安全發(fā)展的新趨勢(shì)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用這些技術(shù)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息安全保障體系建設(shè)，提升未知風(fēng)險(xiǎn)與威脅的分析預(yù)測與自動(dòng)化處置的趨勢(shì)比較明顯。從發(fā)展趨勢(shì)背后的思路來看，對(duì)信息資產(chǎn)安全屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理的安全資產(chǎn)希望通過量化解決規(guī)?；膹?fù)雜性問題，通過分布式合作共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)威脅情報(bào)共享是希望通過協(xié)同與共享實(shí)現(xiàn)安全產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)共同體；通過日志和流量大數(shù)據(jù)的采集利用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)未知威脅關(guān)聯(lián)分析的態(tài)勢(shì)感知，期望數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法產(chǎn)生智慧來洞察實(shí)現(xiàn)未卜先知的能力；結(jié)合開發(fā)運(yùn)維一體化技術(shù)，利用自動(dòng)化腳本實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)維常態(tài)化的安全運(yùn)營，達(dá)到生命周期閉環(huán)安全保障體系，是目前網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域不斷演進(jìn)的創(chuàng)新機(jī)制。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)新系安全的新挑戰(zhàn)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)，既不是照搬傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)，也不是憑空重新設(shè)計(jì)一套網(wǎng)絡(luò)信息安全體系，是對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全體系的傳承與發(fā)展。既要看到在網(wǎng)絡(luò)信息安全要素、模型、趨勢(shì)層面的一致性，又要關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)營面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與運(yùn)營挑戰(zhàn)。

在技術(shù)層面，首先要考慮物聯(lián)網(wǎng)終端在不同場景下傳感器和控制器處理能力面對(duì)的限制，不同的傳感器、芯片、終端，網(wǎng)絡(luò)帶寬，控制器與自動(dòng)化等處理能力均需要做細(xì)化的分析與處理。其次，要考慮在技術(shù)和運(yùn)營層面面對(duì)的復(fù)雜度，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景微觀到具體醫(yī)療健康的個(gè)人系統(tǒng)，宏觀到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等龐雜體系，終端的種類、操作系統(tǒng)、數(shù)量體系的龐大遠(yuǎn)超互聯(lián)網(wǎng)背景的PC時(shí)代和智能手機(jī)時(shí)代。同樣，為了解決各類場景不同，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議也存在非常大的區(qū)別和非常多的種類。隨著物聯(lián)網(wǎng)模式的發(fā)展，已部署終端在不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用間的分享，不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之間的組合構(gòu)建成新的服務(wù)與以及服務(wù)之間的交互，進(jìn)一步提升了物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。同時(shí)，云計(jì)算和邊緣計(jì)算以及開放能力平臺(tái)的建設(shè)和普及，涉及到不同產(chǎn)權(quán)主體間的商業(yè)服務(wù)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算環(huán)境的復(fù)雜度同樣存在較大的影響。

從安全運(yùn)營的角度來看，除了上述提到的復(fù)雜度的影響，還要考慮構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)信息安全體系的能力困境，如何做到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全整體體系每個(gè)控制措施的專業(yè)化，如何實(shí)現(xiàn)不同安全措施之間的有效組合形成體系化，如何把相關(guān)安全產(chǎn)品的能力整合實(shí)現(xiàn)面向業(yè)務(wù)的安全服務(wù)，都是建設(shè)安全能力的巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)，也要考慮跨組織、跨業(yè)務(wù)、跨體系的各種設(shè)備與安全體系的兼容性，安全措施與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)體系的互通性。

因此，物理網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系的建設(shè)需要對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全模式進(jìn)行革命性的創(chuàng)新和變革，才能滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系技術(shù)挑戰(zhàn)和運(yùn)營挑戰(zhàn)。

4 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)解決方案

面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)技術(shù)和運(yùn)營層面的挑戰(zhàn)，重點(diǎn)需要解決物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)用戶隱私問題，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營企業(yè)的商業(yè)機(jī)密問題，構(gòu)建安全能力的專業(yè)化、體系化、服務(wù)化問題，構(gòu)建生態(tài)安全體系的兼容性和互通性問題。

4.1 智能算法解決隱私問題

用戶在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的隱私問題，需要通過以用戶為中心的隱私數(shù)據(jù)建模，形成脫敏方案后實(shí)現(xiàn)脫敏處理，避免簡單的用戶信息的脫敏導(dǎo)致的用戶信息邏輯推斷導(dǎo)致的數(shù)據(jù)泄露?；谌斯ぶ悄艿臋C(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)用戶隱私數(shù)據(jù)建模，需要對(duì)用戶數(shù)據(jù)的全集自動(dòng)化分析與處理，而這個(gè)過程需要以用戶為中心，并且需要保障集中化存儲(chǔ)、分析帶來的數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 業(yè)務(wù)與控制數(shù)據(jù)分離解決商業(yè)機(jī)密性問題

跨物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)采集與控制終端的共享機(jī)制，帶來物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營企業(yè)的商業(yè)機(jī)密性問題，同質(zhì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營企業(yè)的商業(yè)競爭，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)作模式和數(shù)據(jù)分析，包含大量商業(yè)機(jī)密，需要避免數(shù)據(jù)泄露帶來的商業(yè)機(jī)密泄露風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要對(duì)終端的管理、控制、運(yùn)維、安全數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分離，通過獨(dú)立的第三方通道實(shí)現(xiàn)商業(yè)機(jī)密數(shù)據(jù)的保護(hù)。

4.3 業(yè)務(wù)與安全解耦解決安全專業(yè)化問題

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的整體產(chǎn)業(yè)鏈決定了物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品的生產(chǎn)、部署、運(yùn)營，物聯(lián)網(wǎng)能力平臺(tái)的建設(shè)、運(yùn)營，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)的運(yùn)營分離，產(chǎn)業(yè)鏈不同階段可以解決自己階段的網(wǎng)絡(luò)信息安全問題，但完整的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈整體的網(wǎng)絡(luò)信息安全如何整合以及誰來負(fù)最終責(zé)任，存在著安全空隙。

因此，物聯(lián)網(wǎng)安全勢(shì)必分化為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與物聯(lián)網(wǎng)安全的解耦，由專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)安全企業(yè)解決專業(yè)化的安全問題。需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈整體網(wǎng)絡(luò)信息安全進(jìn)行體系化的思考場景和需求，從解決單一問題的物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品解決方案，到物聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)營服務(wù)的解決方案，方能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系化建設(shè)與運(yùn)營。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全體系需要擺脫傳統(tǒng)的重建設(shè)輕運(yùn)營的模式，重點(diǎn)關(guān)注安全體系的應(yīng)用和運(yùn)營的完整性、體系化，實(shí)現(xiàn)持續(xù)服務(wù)的能力。

4.4 生態(tài)體系協(xié)作解決兼容性問題

從單一業(yè)務(wù)和單一企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)信息安全體系建設(shè)模式向物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；脚_(tái)型的網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系的建設(shè)，需要改變傳統(tǒng)安全企業(yè)安全產(chǎn)品單打獨(dú)斗，互相設(shè)置門檻的競爭思維下的安全業(yè)務(wù)模式。從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，規(guī)范化建設(shè)出發(fā)，協(xié)作共贏，實(shí)現(xiàn)安全產(chǎn)品的互通，解決兼容性問題。

4.5 創(chuàng)新商業(yè)模式實(shí)現(xiàn)解決服務(wù)運(yùn)營問題

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全解決方案的復(fù)雜性，要求物聯(lián)網(wǎng)安全參與企業(yè)改變?yōu)楫a(chǎn)品和渠道分離的商業(yè)模式。產(chǎn)品模式企業(yè)與運(yùn)營模式企業(yè)通過合作共贏，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系。產(chǎn)品型公司重點(diǎn)關(guān)注細(xì)分的專業(yè)領(lǐng)域，通過專業(yè)化和產(chǎn)品化努力，建立獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)營型公司關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全運(yùn)營能力開放平臺(tái)的建設(shè)，做好物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品型公司與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)作鏈參與者之間的橋梁，開放物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全應(yīng)用市場，集成產(chǎn)品型公司的安全產(chǎn)品，通過公正、獨(dú)立的第三方運(yùn)營身份，為用戶、為物聯(lián)網(wǎng)終端運(yùn)營、業(yè)務(wù)運(yùn)營、開放能力運(yùn)營企業(yè)與組織提供網(wǎng)絡(luò)信息安全服務(wù)。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的特征、網(wǎng)絡(luò)信息安全發(fā)展的趨勢(shì)，建議物聯(lián)網(wǎng)安全企業(yè)做好分工協(xié)作，產(chǎn)品型企業(yè)關(guān)注細(xì)分市場，通過專業(yè)化、產(chǎn)品化，為物聯(lián)網(wǎng)具體網(wǎng)絡(luò)信息安全問題提供細(xì)節(jié)的解決方案，渠道型企業(yè)建設(shè)公共網(wǎng)絡(luò)信息安全服務(wù)平臺(tái)，承擔(dān)商業(yè)利益的變現(xiàn)和分配職能，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系的構(gòu)建面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)復(fù)雜性和運(yùn)營復(fù)雜性，存在大量待解決的問題，需要在實(shí)踐中不斷探索、優(yōu)化、調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)最佳的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全生態(tài)體系模式。