基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題探討

■ 福建 林嘉濤 李玉

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信和移動(dòng)通信用戶相互通信，共享資源，交換大量的敏感數(shù)據(jù)和信息，給人們帶來(lái)了巨大的壓力。同時(shí)，為了滿足人們更高級(jí)別的安全性，尤其是保證對(duì)服務(wù)提供商的信任，以及控制個(gè)人數(shù)據(jù)的傳播，并檢測(cè)和消除漏洞，確保云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)的安全和個(gè)人隱私具有更重要意義。

基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)的概述

物聯(lián)網(wǎng)被定義為日常使用的設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)互連，對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理，以提供有用的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)將計(jì)算機(jī)處理和現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，以降低成本，同時(shí)提高效率和準(zhǔn)確性。

物聯(lián)網(wǎng)的典型特征是現(xiàn)實(shí)世界和處理能力和存儲(chǔ)受限的小型設(shè)備或?qū)ο?，以及與性能、可靠性、隱私和安全性有關(guān)的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)概念具有三個(gè)基本特征：全面感知、可靠傳輸和智能處理。

云計(jì)算可以通過(guò)提供計(jì)算服務(wù)來(lái)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，以釋放用戶設(shè)備和一些服務(wù)提供商的大數(shù)據(jù)處理負(fù)荷。一個(gè)實(shí)際的場(chǎng)景是從“事物”中感知到信息，聚合并發(fā)送到云中進(jìn)行處理，以便向物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商提供數(shù)據(jù)計(jì)算和處理結(jié)果。

云計(jì)算在處理能力和存儲(chǔ)方面具有突出能力，而這恰恰是物聯(lián)網(wǎng)的主要缺點(diǎn)。云計(jì)算可以填補(bǔ)物聯(lián)網(wǎng)的一些空白——物聯(lián)網(wǎng)在不同連接對(duì)象的存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算能力方面存在局限性，在可擴(kuò)展性、互操作性、靈活性、可靠性、效率和可用性等方面，物聯(lián)網(wǎng)也受到限制。例如，云計(jì)算可以有效地實(shí)現(xiàn)許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其中一些可以與物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)管理解決方案相組合，充分利用設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

當(dāng)前，云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的模式主要有單中心、多終端模式；信息、應(yīng)用分層處理與海量終端模式；多中心、大量終端模式。

基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題

1.感知層安全問(wèn)題

終端用戶的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、傳感器、節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)等通過(guò)收集和分析數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?。由于物?lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中邊緣層的物理暴露，該層面臨著大量攻擊。而在基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)中，仍存在較大的安全隱患，威脅廣大用戶信息與資產(chǎn)。

由于感知層上的終端所連接的節(jié)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單且數(shù)量較多，節(jié)點(diǎn)無(wú)法配合物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行加密保護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)主要是靠傳感器來(lái)進(jìn)行信息的識(shí)別和采集，因此傳感器是否能正常工作，決定了物聯(lián)網(wǎng)的感知任務(wù)是否正常運(yùn)行。因此保證傳感器的正常工作，是保證物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息采集與識(shí)別的重要前提。

2.網(wǎng)絡(luò)層安全問(wèn)題

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)在傳感器、智能設(shè)備、節(jié)點(diǎn)和使用多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee）的云計(jì)算之間建立適當(dāng)?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。網(wǎng)絡(luò)層存在很多能導(dǎo)致攻擊物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的漏洞。

物聯(lián)網(wǎng)主要是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，限制物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的問(wèn)題之一就是網(wǎng)絡(luò)地址空間的短缺，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行多信息化的存儲(chǔ)，來(lái)滿足用戶更確切的需求。

同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的部署、管理和調(diào)度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層至關(guān)重要。

3.應(yīng)用層安全問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層可以在不同的應(yīng)用中提供一系列服務(wù)。應(yīng)用層在運(yùn)用業(yè)務(wù)管理及中間數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)時(shí)，個(gè)人隱私權(quán)限等逐漸顯現(xiàn)，個(gè)人隱私是否泄漏成為首要解決的問(wèn)題。

不穩(wěn)定的中間件的使用會(huì)導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)停止工作的情況，無(wú)法保證物聯(lián)網(wǎng)正常運(yùn)行，影響用戶的使用體驗(yàn)效果，甚至?xí)獾胶诳颓秩氡I取信息。

基于云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)安全的應(yīng)對(duì)措施

1.完善智能安全體系架構(gòu)

智能架構(gòu)適合用戶在云中訪問(wèn)各種智能應(yīng)用，無(wú)論位置、時(shí)間、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)智能安全體系架構(gòu)，用戶可以完全控制對(duì)云中存儲(chǔ)的、數(shù)據(jù)訪問(wèn)等，物聯(lián)網(wǎng)的安全性可在路由器、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面來(lái)進(jìn)行智能保護(hù)。

2.強(qiáng)化防御機(jī)制系統(tǒng)

為保證用戶信息數(shù)據(jù)的安全，需強(qiáng)化防御系統(tǒng)機(jī)制系統(tǒng)。云端主要是對(duì)用戶敏感信息的存儲(chǔ)與信息傳輸?shù)?，可通過(guò)安裝防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)和輕量級(jí)的加密系統(tǒng)、應(yīng)用安全路由機(jī)制、消息完整性驗(yàn)證技術(shù)以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)加密技術(shù)等，可以減少網(wǎng)絡(luò)層的大部分威脅。

3.加強(qiáng)云用戶身份驗(yàn)證

基于物聯(lián)網(wǎng)的龐大數(shù)據(jù)信息庫(kù)，對(duì)不同數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更加有效的管理與安全保護(hù)，為不同級(jí)別的云用戶分配不同的訪問(wèn)權(quán)限。當(dāng)不同級(jí)別的云用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的信息訪問(wèn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行云用戶身份驗(yàn)證。

4.區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N顛覆性技術(shù)，將在控制、管理和保護(hù)智能設(shè)備方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。它可以成為一種關(guān)鍵的使能技術(shù)，為當(dāng)今具有挑戰(zhàn)性的物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題提供可行的安全解決方案。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分散、分布式、共享和不可變的數(shù)據(jù)庫(kù)分類賬，用于存儲(chǔ)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)之間的資產(chǎn)和交易注冊(cè)。塊數(shù)據(jù)包含所有事務(wù)的列表和前一個(gè)塊的散列。這種技術(shù)擁有所有交易的完整歷史，并提供跨境全球分布式信任。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層面的安全問(wèn)題的討論，提出智能安全體系架構(gòu)、防御機(jī)制系統(tǒng)、加強(qiáng)用戶信息及區(qū)塊鏈技術(shù)等相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施，希望能為解決云計(jì)算下的物聯(lián)網(wǎng)安全提供幫助。