面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)研究

摘 要：從目前來看，絕大部分人使用互聯(lián)網(wǎng)還停留在獲取信息資源以及溝通交流的層面上，對于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用還實(shí)屬一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。但同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展較快，從家庭監(jiān)控到車輛自動(dòng)駕駛的各種應(yīng)用都是基于包括傳感器、控制器以及控制軟件在內(nèi)的機(jī)器對機(jī)器網(wǎng)絡(luò)的?？梢姡@個(gè)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和云服務(wù)發(fā)展的下一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素，也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，其安全架構(gòu)的搭建尤為關(guān)鍵。實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全產(chǎn)品種類日益增多，產(chǎn)品供應(yīng)商之間的標(biāo)準(zhǔn)各不相同，用戶在選擇安全產(chǎn)品的問題上面臨困難。本文就面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)的相關(guān)問題進(jìn)行探究，以期相關(guān)研究成果能夠?yàn)閷?shí)踐提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層；安全架構(gòu)；研究

中圖分類號(hào)：TP391.44；TN915.08

從技術(shù)發(fā)展的根源來看，物聯(lián)網(wǎng)這一概念是繼計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以后的第三次技術(shù)革命發(fā)起時(shí)所出現(xiàn)的，意味著信息革命的浪潮再一次掀起。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速涌現(xiàn)，信息安全問題也同樣不容小覷。實(shí)際上，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)并不是一蹴而就的，針對用戶的服務(wù)以及軟件建設(shè)更不是一勞永逸的。因此，在實(shí)踐中，需要一批專業(yè)化的高科技工作人員來輔以建設(shè)，將面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全平臺(tái)搭建起來，相關(guān)領(lǐng)域需要對此做大量的資源投入來維系平臺(tái)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)橹挥羞@樣，才能令物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境保持健康穩(wěn)定的狀態(tài)，為人們提供高質(zhì)量的服務(wù)。

1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全性分析

物聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展仍處于基礎(chǔ)階段，但由于發(fā)展較為快速，因此使得安全問題被暴露出來。因此，從物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵中挖掘其應(yīng)用層的安全架構(gòu)的建設(shè)策略，并以此來探究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的管理模式實(shí)屬必要。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的涵義

物聯(lián)網(wǎng)的概念最早始于美國的科研機(jī)構(gòu)，是在研究電子產(chǎn)品屬性的過程中挖掘出來的新興概念。經(jīng)過了試驗(yàn)研究與應(yīng)用測試，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的穩(wěn)定性也在不斷提升。發(fā)展到后來，歐美等發(fā)達(dá)國家修正了物聯(lián)網(wǎng)的概念與涵義，將其在世界范圍內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)，逐漸成為時(shí)代演進(jìn)過程中的重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是以物對物形式相連接的互聯(lián)網(wǎng)，一方面，物聯(lián)網(wǎng)的核心元素仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，另一方面，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上所建立的更為廣泛的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞模式而言，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更為重視用戶體驗(yàn)感，無論是任何物品或信息的互換，大多遵循終端用戶的需求優(yōu)先的原則來運(yùn)作[1]。因此，這個(gè)以“物物相連”作為核心技術(shù)元素而發(fā)展起來的物聯(lián)網(wǎng)，應(yīng)用層的安全建設(shè)是維系平臺(tái)運(yùn)作的重中之重。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全分析

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)極為普遍，不僅很多企事業(yè)單位的發(fā)展依賴物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，而且很多高檔社區(qū)的建立也是基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。實(shí)際上，從構(gòu)建伊始，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)并不完善，甚至可以說岌岌可危。為了能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全框架搭建起來，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員耗費(fèi)了不少資源。就以物聯(lián)網(wǎng)模式下的物流信息系統(tǒng)的安全管理模式來看，無論是電子標(biāo)簽或是RFID射頻技術(shù)的普及應(yīng)用，都需要安全管理為其掃清障礙。

2 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)的核心成分

廣大用戶在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，面臨著諸多的面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全建設(shè)問題，而且，用戶急需一個(gè)統(tǒng)一健全的安全服務(wù)平臺(tái)的支持，讓物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的運(yùn)作更為穩(wěn)定。為此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)的核心技術(shù)涌現(xiàn)出來，面向用戶服務(wù)的安全架構(gòu)、中間件技術(shù)、XML技術(shù)等內(nèi)容成為了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全架構(gòu)中的重要組成部分[2]。

2.1 淺析面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)

在現(xiàn)代人的日常生活中，對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用頻率越來越高，安全平臺(tái)的搭建迫在眉睫。實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)已經(jīng)與平臺(tái)對接，包括認(rèn)證與密匙管理機(jī)制、安全路由協(xié)議、入侵檢測、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)等等，這些都是為了構(gòu)建完善的物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)所做出的努力[3]。盡管如此，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)仍不能面面俱到，對此，業(yè)界專家提出一種基于安全代理的感知層安全模型，為依托物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)作的各個(gè)應(yīng)用終端提供優(yōu)化服務(wù)。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全架構(gòu)中的重要內(nèi)容綜述

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的空間巨大，從目前來看，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展至環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生、智能社區(qū)、智能交通等新興智能領(lǐng)域，為人們創(chuàng)設(shè)出一種前所未有的生活空間環(huán)境。但是，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要一個(gè)穩(wěn)定持久的安全系統(tǒng)平臺(tái)來鞏固其地位，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透至現(xiàn)代人生活的方方面面。基于此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全架構(gòu)中需要成熟的安全技術(shù)以及限制協(xié)議等來做填充?？梢?，針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全機(jī)制的探究之路仍很漫長，且隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大而發(fā)生變化。目前，物聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制的研究已經(jīng)初現(xiàn)成績，相關(guān)的科研專家將物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層、應(yīng)用層這四層邏輯，且不同層的安全環(huán)境不盡相同，因此，所選擇的安全保障策略也有所不同。

針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全問題的解決方案有很多種，包括數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的設(shè)定、用戶認(rèn)證技術(shù)、用戶隱私保護(hù)技術(shù)等等，只有將這些問題的根源找出來，才能有針對性的選擇解決方案來處理。通常情況下，我們所理解的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層是與用戶進(jìn)行直接互通交流的層面，用戶在此層面提交數(shù)據(jù)訪問申請，符合要求的用戶可以獲得暢通訪問某類數(shù)據(jù)信息的權(quán)限。盡管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層設(shè)置了一些基礎(chǔ)的安全屏障，但用戶隱私泄漏問題仍舊是安全保障建設(shè)中的最大發(fā)展桎梏。

安全技術(shù)是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)的核心內(nèi)容之一。其中，認(rèn)證與密匙管理機(jī)制的建立，令物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)更為穩(wěn)固。另外，安全路由協(xié)議與入侵檢測（防御）技術(shù)也是維護(hù)安全平臺(tái)健全的重要技術(shù)。總之，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全框架要想穩(wěn)固不敗，則需從安全技術(shù)著手來強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的防御與日常維護(hù)工作，從而保證物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)各終端數(shù)據(jù)信息的安全性以及滿足用戶對其隱私的保護(hù)要求。

3 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)建設(shè)的前景規(guī)劃

目前，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全架構(gòu)的構(gòu)建擬整合云服務(wù)，并且，通過科學(xué)分析網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)，保障物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境安全，云計(jì)算項(xiàng)目與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全架構(gòu)的整合實(shí)踐是拓展該領(lǐng)域發(fā)展空間的重要策略。

3.1 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層安全架構(gòu)的構(gòu)建擬整合云服務(wù)

從當(dāng)下信息時(shí)代的潮流涌動(dòng)中可以發(fā)現(xiàn)，雖然一個(gè)充斥著數(shù)以十億甚至上百億的即時(shí)應(yīng)用程序以及用戶使用傳感器是極為高端且充滿樂趣的，但同時(shí)也意味著用戶的隱私以及搜索規(guī)模、傳感器數(shù)據(jù)等問題侵?jǐn)_著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用朝向更為廣闊的發(fā)展空間前行[4]。實(shí)際上，我們不得不面對這樣一個(gè)事實(shí)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代環(huán)境下，個(gè)人用戶的隱私保留問題仍然真實(shí)存在，但物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的用戶要極力采取一切有效措施來避免惡意數(shù)據(jù)追蹤以及網(wǎng)絡(luò)攻擊，甚至有些違法分子通過入侵機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的途徑來竊取保密信息，以此來破壞組織機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性，獲取不法收益等等。基于此，在云計(jì)算技術(shù)服務(wù)的推進(jìn)下，創(chuàng)建了一種云模型，研究表明，該模型能夠提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全性，并且其未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

3.2 科學(xué)分析網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)，保障物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境安全

3.2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)仍不完善

通過研究面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)的組成內(nèi)容以及各項(xiàng)新型技術(shù)的應(yīng)用，了解到如今物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)的安全性以較以往有了質(zhì)的飛躍，但仍舊不能滿足用戶端對物聯(lián)網(wǎng)安全管理的要求。在大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量激增，因此網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量更加有待提升。

3.2.2 物聯(lián)網(wǎng)分析云服務(wù)

從某種角度來看，物聯(lián)網(wǎng)可以被看作為一個(gè)云組件的互聯(lián)網(wǎng)，因此，它內(nèi)部包含傳感器與管控設(shè)備，并構(gòu)建出一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)云模式更加有益于用戶體驗(yàn)過程中的安全建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)云模式可以整合物聯(lián)網(wǎng)以及云服務(wù)兩個(gè)層面的安全機(jī)制，從而為兩個(gè)領(lǐng)域提供更為完善的安全服務(wù)[5]。在安全的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，才能為社會(huì)創(chuàng)造出更高的價(jià)值。例如：用于交通管理和控制應(yīng)急車輛運(yùn)動(dòng)信號(hào)的物聯(lián)網(wǎng)是為救護(hù)車或消防車尋找最佳路線的理想選擇，它可根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)和可用的信號(hào)控制點(diǎn)來進(jìn)行路徑規(guī)劃并實(shí)施相應(yīng)控制[6]。

總而言之，從某種程度上來看，現(xiàn)代科技的發(fā)展勢不可擋，即便科技將人們的隱私暴露與眾，甚至?xí)r刻都可能面臨惡意的侵襲。而IT業(yè)界的大佬們正在緊鑼密鼓地鉆研并實(shí)踐面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全管理措施，在平臺(tái)之上構(gòu)建起超級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系模型，進(jìn)而為廣大物聯(lián)網(wǎng)用戶保駕護(hù)航。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷推陳出新，當(dāng)下很多業(yè)界大佬都看到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的優(yōu)勢與潛能，整合物聯(lián)網(wǎng)以及云服務(wù)將成為打造未來科技王國的重要武器。近幾年，各類IT技術(shù)升級換代的速率較以往更快，用戶對網(wǎng)絡(luò)的安全性要求也在不斷提升，信息共享與傳播隨處可見，獲取大數(shù)據(jù)成為現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)發(fā)展的主要手段。在種種復(fù)雜的情形之下，我們更要清醒的認(rèn)識(shí)到，構(gòu)建面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的安全架構(gòu)的重要性，讓新科技以及有效的信息資源為我們更好、更安全的服務(wù)，同時(shí)，我們也要把握好信息時(shí)代的脈搏，促進(jìn)科技社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓麗娟，沈宥臣，仲偉男.關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層MVC開發(fā)的研究[J].通信技術(shù)，2011（09）：80-82.

[2]楊光，耿貴寧，都婧.物聯(lián)網(wǎng)安全威脅與措施[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（20）：1338-1340.

[3]孫夢夢，劉元安，劉凱明.物聯(lián)網(wǎng)中的安全問題分析及其安全機(jī)制研究[J].保密科學(xué)技術(shù)，2011（11）：65-66.

[4]楊鸞，李全良，梁巍.物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)分析[J].信息與電腦（理論版），2011（11）：53-54.

[5]宮艷雪，武智霞，鄭樹泉.面向智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2014（01）：348-349.

[6]孫剛，閆軍，程敏.物聯(lián)網(wǎng)模式下物流信息系統(tǒng)安全性分析[J].信息技術(shù)與信息化，2014（01）：114-115.

[7]周中偉，何小東，周中意.物聯(lián)網(wǎng)在森林管理中的安全問題及防護(hù)措施[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（09）：78-80.

[8]王慧強(qiáng)，呂宏武.物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（06）：3-5.

作者簡介：李潘龍（1986-），男，山西太原人，碩士在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)。

作者單位：太原理工大學(xué)，太原 030024