物聯(lián)網(wǎng)下的信息安全

秦嫻

摘 要：作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)已成為各個國家共同關(guān)注的熱點。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同，物聯(lián)網(wǎng)涉及的硬件設(shè)施多、范圍廣，且設(shè)備通常部署在無人監(jiān)控的區(qū)域，安全性較低。隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不斷深入，其安全問題將制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并在一定的程度上影響著國家政治穩(wěn)定、社會安全和經(jīng)濟的有序運行。本文對物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下保障信息安全的安全對策做了具體分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；信息安全；訪問控制；安全對策

1物聯(lián)網(wǎng)定義

通信領(lǐng)域的最高理想是個人通信全球化，即任何人在任何時間，任何地點與任何人進行任何方式的通信，而后物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展深化了這個概念，萬物相通，萬物互通的崇高理想，任何事物都可以相互交通交流。物聯(lián)網(wǎng)主要是通過傳感器技術(shù)將任何物體通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成一個網(wǎng)絡(luò)，使控制系統(tǒng)可以實時的對物體進行監(jiān)測，控制定位等，實現(xiàn)智能化管理。而可以被納入物聯(lián)網(wǎng)中的“物”必須有一下幾個特征，首先必須在整個網(wǎng)絡(luò)中有唯一的身份標識，不可重復，其次要遵循整個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議，最后要有數(shù)據(jù)處理、儲存、傳遞功能。

2物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

從通信對象和過程的角度分析，物聯(lián)網(wǎng)的核心是人與物、物與物之間的信息交互。因此，物聯(lián)網(wǎng)的基本特征概括為全面感知、可靠傳送和智能處理。

2.1全面感知

利用各種信息傳感、捕獲和測量等設(shè)備，實時地對物體進行信息采集和獲取。

2.2可靠傳送

將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)通信，進行可靠的信息實時交互和共享。

2.3智能處理

通過各種智能算法，對獲取的海量感知數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，實現(xiàn)智能化的決策和控制。

3不同物聯(lián)網(wǎng)場景下操作系統(tǒng)安全需求

現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景逐漸增多，不同場景下的需求不同，設(shè)備軟硬件資源存在差異，故各應(yīng)用場景對應(yīng)的系統(tǒng)安全需求側(cè)重點也不相同。在介紹物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)安全研究現(xiàn)狀之前，現(xiàn)在對各個應(yīng)用場景的安全需求進行分析簡述，只有明確其安全需求，才能采取有針對性的安全機制。

3.1智能家居

在智能家居越發(fā)普及的同時，各種智能家居設(shè)備系統(tǒng)中保存和使用的用戶隱私信息也越來越多。這些數(shù)據(jù)不僅包含與用戶身份認證直接相關(guān)的指紋、密碼等隱私信息，還包括用戶日常生活中的隱私信息，例如，溫度傳感器記錄了家中各個房間的實時溫度信息；智能電表記錄了家中的用電情況等。而且目前用戶隱私保護意識較差，智能家居產(chǎn)品也缺乏隱私數(shù)據(jù)使用規(guī)范，導致智能家居設(shè)備隱私數(shù)據(jù)泄露日趨嚴重。

智能家居操作系統(tǒng)的首要安全需求是保護用戶的隱私數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)需要在不影響應(yīng)用端使用這些隱私數(shù)據(jù)的同時防止隱私數(shù)據(jù)泄露。

3.2智能醫(yī)療

在智能醫(yī)療場景下，設(shè)備收集的用戶隱私信息會更多，同時智能醫(yī)療設(shè)備的隱私信息會共享給諸多醫(yī)療單位，加劇用戶醫(yī)療隱私信息泄露的風險。另一方面，該場景下設(shè)備運行的穩(wěn)定性需要得到保證，醫(yī)療設(shè)備尤其是胰島素泵、心臟起搏器等人體嵌入式設(shè)備尤為重要，一旦這些醫(yī)療設(shè)備的操作被惡意控制，將會直接威脅用戶的生命安全，針對智能醫(yī)療設(shè)備的勒索軟件也開始逐漸增多。對于智能醫(yī)療設(shè)備的操作系統(tǒng)，一方面需要對收集、使用和傳輸?shù)碾[私數(shù)據(jù)進行嚴格保護，另一方面需要對設(shè)備的關(guān)鍵程序操作也進行實時的監(jiān)控，在異常行為最終執(zhí)行之前采取對應(yīng)的處理措施，切實保障智能醫(yī)療設(shè)備的安全運行。

3.3智能工業(yè)

現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備越來越多，這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在方便企業(yè)進行更加智能自動化管理和操作的同時，也擴大了其攻擊面。例如，“震網(wǎng)病毒”等對關(guān)鍵工業(yè)設(shè)施的攻擊會對企業(yè)和國家產(chǎn)生嚴重危害。

因此，關(guān)鍵智能工業(yè)設(shè)備操作系統(tǒng)最重要的安全需求應(yīng)該是對其控制程序的完整性和可信性的驗證。確?？刂瓶尚琶畹玫綀?zhí)行，同時，對于設(shè)備的異常行為做到提早發(fā)現(xiàn)和快速處理，防止異常程序行為的執(zhí)行。另外，對關(guān)鍵工業(yè)設(shè)備的外圍接口也要進行安全隔離，防止通過如U盤等外圍設(shè)備插入關(guān)鍵控制設(shè)備傳播惡意代碼。

3.4智能汽車

隨著市場上聯(lián)網(wǎng)的智能汽車逐漸增多，現(xiàn)實中對智能汽車的電子攻擊也層出不窮。智能汽車的系統(tǒng)漏洞也逐漸成為不法者盜取汽車的重要手段。另一方面，用戶個人車輛行駛數(shù)據(jù)具有較大的商業(yè)價值，也成為不法者和各大公司竊取的主要目標。

4完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全的策略分析

本文通過借閱相關(guān)資料，對物聯(lián)網(wǎng)的安全體系結(jié)構(gòu)進行了初步構(gòu)建，如圖1所示。通過該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升物聯(lián)網(wǎng)的信息安全性。

4.1加強數(shù)據(jù)加密技術(shù)

加強物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)是提升信息安全的重要一步。對于一些重要的信息數(shù)據(jù)，以加強信息編碼的方式使其傳輸更加復雜，從而保證在傳輸過程中避免被人盜取。以往的加密手段都是點與點之間的加密或者端與端之間的加密，這種加密方式普遍存在著功能單一、存儲空間有限、安全保護能力低的弊端。而且感知層中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多樣化，數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸沒有統(tǒng)一的標準，安全保護體系非常不完善。因此盡管采用這種加密方式具有一定的可行性，但在實際運行過程中可能會面臨較多問題，并可能會影響物聯(lián)網(wǎng)的運行效率?？刹捎迷O(shè)置安全芯片，并在關(guān)鍵節(jié)點上進行數(shù)據(jù)加密的方式提升物聯(lián)網(wǎng)的信息安全性。

4.2加強認證與訪問控制

由于物聯(lián)網(wǎng)所具備的感知性、寬領(lǐng)域等特征，使其在數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)訪問、權(quán)限分配等方面需要制定更加全面、嚴格的規(guī)范。所以，采用更加復雜的多級認證方式、設(shè)置訪問權(quán)限控制手段等是提升物聯(lián)網(wǎng)安全的重要手段。在應(yīng)用過程中可從以下三個方面加以完善：

4.2.1在關(guān)鍵節(jié)點間進行多重身份驗證

4.2.2不同的傳輸部分間設(shè)置密鑰方案，以此實現(xiàn)即便是某些節(jié)點被攻擊后，仍然可以對未受到攻擊的部分加以保護；

4.2.3設(shè)置合法性驗證，以提升物聯(lián)網(wǎng)的感知度與安全性。

4.3次用戶異常檢測

當前，物聯(lián)網(wǎng)中通常采用協(xié)同頻譜感知技術(shù)等，以同時對多個用戶的數(shù)據(jù)信息進行收集、分析，降低對某一用戶的頻譜感知不可靠性。該技術(shù)的應(yīng)用為次用戶發(fā)送大量干擾信息留下了安全漏洞。因此，加強對次用戶的檢測，是提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全的重要手段。對此，基于攻擊者策略信息的解決方案被廣泛用來檢測次用戶信息，然而該檢測手段存在無法準確判斷攻擊者的策略。很多研究人員提出了更為先進的以數(shù)據(jù)挖掘為基礎(chǔ)的檢測方法，這種方法可增加攻擊者對誠信次用戶的判斷難度，并延長頻譜感知周期至無窮大，從而起到良好的保護效果。

結(jié)論：

物聯(lián)網(wǎng)的信息安全問題也是直接決定了家庭物聯(lián)網(wǎng)的普及程度。隨著現(xiàn)代社會技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定會與各種技術(shù)融合，也對信息安全給出了巨大的機遇和挑戰(zhàn)，比如人工智能中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對入侵的檢測速度的高效化，模糊算法對病毒的有效識別。信息安全仍然面臨著危機，需要不斷的創(chuàng)新體制，才可以有效的改善信息安全威脅。

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