基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題及應(yīng)對策略研究

郭江龍

（西南石油大學(xué)成都校區(qū)，四川 成都 610500）

21 世紀以來，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷突破和創(chuàng)新，給很多行業(yè)帶來了巨大的沖擊，很多行業(yè)也受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的啟發(fā)，網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中還存在著許多不確定因素，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，數(shù)據(jù)資源的流失等網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出，因此，要不斷提高基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)的安全水平。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

在實際應(yīng)用過程中，網(wǎng)絡(luò)安全還存在許多不確定因素，如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息的丟失、網(wǎng)絡(luò)用戶個人數(shù)據(jù)的失竊等，這些不確定因素嚴重損害了計算機網(wǎng)絡(luò)的正常運行，阻礙了基于互聯(lián)網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)的進一步完善和發(fā)展。為此，本文對基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全進行了研究。

在以因特網(wǎng)為載體的對象間通信技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)是一個通用的概念?，F(xiàn)代化技術(shù)是擴展和創(chuàng)新現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，對其他行業(yè)的不同領(lǐng)域的發(fā)展提供了極大的幫助，不斷推動著生活各個領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。通過智能攝像機和各種傳感器，幫助收集不同城市數(shù)據(jù)資源，利用云AI 技術(shù)，提高城市交通、道路等公共管理能力。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷認識和發(fā)展，各種對象可以被連接起來，實現(xiàn)了對象、對象與控制系統(tǒng)之間的資源通信與傳輸。從而構(gòu)建了多方向集成智能系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了大型信息系統(tǒng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用分析

現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒有統(tǒng)一的定義。文章根據(jù)以往的工作經(jīng)驗，將物聯(lián)網(wǎng)定義為兩個層次：一是基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)拓展互聯(lián)網(wǎng)輻射源產(chǎn)業(yè)；另一種是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)，它基于識別、智能認知、電子計算機通信的技術(shù)特點，搭建了產(chǎn)品通信的道路橋梁。在具體應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必須將互聯(lián)網(wǎng)與移動通信技術(shù)有機結(jié)合，在工程建設(shè)、路面、原油天然氣管道等行業(yè)引入磁感應(yīng)機械設(shè)備，打造更加完善的自動化控制系統(tǒng)提升人性化定制化服務(wù)的數(shù)字化和精細化管理水平。

根據(jù)國內(nèi)外形勢分析，《2018 全球風(fēng)險報告》首次將黑客攻擊列為全球前五名風(fēng)險，伴隨著快速發(fā)展電子信息技術(shù)現(xiàn)階段，電子計算機網(wǎng)絡(luò)信息安全的重點早已轉(zhuǎn)移，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境成為世界各國一直在討論的發(fā)展戰(zhàn)略空間。世界各國紛紛采取各種對策，逐步提高自身網(wǎng)站的防御和抵抗能力。因此，有必要加強對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)信息安全中的應(yīng)用科學(xué)研究。

3 物聯(lián)網(wǎng)在計算機網(wǎng)絡(luò)安全管理方面的現(xiàn)狀

3.1 終端節(jié)點的安全問題

在無監(jiān)控的環(huán)境中運行的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，由于缺乏有效的控制手段，導(dǎo)致安全等級下降，從而導(dǎo)致終端節(jié)點出現(xiàn)很多安全問題。首先，未經(jīng)許可使用終端更容易受到非法攻擊和入侵，而 UICC 一旦進入網(wǎng)絡(luò)，便可按需分配和使用，造成極大的負面影響。其次，節(jié)點信息泄露風(fēng)險。對網(wǎng)絡(luò)終端的惡意攻擊將導(dǎo)致存儲在設(shè)備中的內(nèi)容泄露;最后，惡意復(fù)制傳感器筆記。利用專業(yè)技術(shù)手段，攻擊者可以在網(wǎng)絡(luò)上模擬傳感器節(jié)點，整合相應(yīng)的信息，對網(wǎng)絡(luò)實施監(jiān)視、發(fā)布假信息等惡意攻擊，嚴重危害網(wǎng)絡(luò)的安全運行。

3.2 感知層安全問題

若通訊端數(shù)目過少或資訊網(wǎng)路的可持續(xù)性不能達到預(yù)期，電腦網(wǎng)路就會被外界占據(jù)，造成網(wǎng)路負荷過重?；ヂ?lián)網(wǎng)包含許多設(shè)備。利用已有的認證方式，形成相應(yīng)的信號流。多重裝置同時傳送應(yīng)用程式資訊以進行網(wǎng)路存取，造成整個網(wǎng)路暫時超載。當前網(wǎng)絡(luò)通信中對終端的認證不斷，但是在通信網(wǎng)絡(luò)中，接入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的終端還必須組成相應(yīng)的密鑰，這就導(dǎo)致了一定的網(wǎng)絡(luò)資源消耗，而物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)具有多種類型，如果同一用戶在使用同一設(shè)備時，密鑰會隨著認證次數(shù)的增加而逐漸增加，即大量消耗網(wǎng)絡(luò)資源。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題

4.1 不能夠有效確保通信安全

在處理大量物聯(lián)網(wǎng)信息時，有限的通信端口將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)超載。如果這個工作長時間持續(xù)下去，肯定會有嚴重的安全隱患。

（1）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行不流暢。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需要各方面共同支持。然而，認證分析意味著無法實時地控制每臺設(shè)備的運行狀態(tài)。這種情況下，要把大多數(shù)設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有效地連接起來，使物聯(lián)網(wǎng)計算機系統(tǒng)不順暢是困難的。（2）密鑰管理方式不合理。一般來說，如果各種信息都要進入系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)通信端口，則必須經(jīng)過系統(tǒng)認證才能對這些信息進行加密管理。但是，這一過程也伴隨著第三方物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入。在這一點上，重點管理會顯得不合理，造成大量的資源浪費。

4.2 無法很好地保障系統(tǒng)隱私安全

物聯(lián)網(wǎng)以射頻識別、紅外傳感、GPS 定位等技術(shù)為載體，對數(shù)據(jù)資源進行采集、分析和復(fù)用，實現(xiàn)了對終端設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并將私有數(shù)據(jù)資源開發(fā)成公開、透明的信息資源，目前，物聯(lián)網(wǎng)還沒有形成完善的信息管理體系，無法實現(xiàn)嚴格的信息控制，在實際運行中很容易造成信息的流失。

4.3 數(shù)據(jù)傳輸安全問題突出

有許多方法可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)傳輸。但是，在實際運行中，傳感器節(jié)點的容量不足嚴重影響了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時也增加了數(shù)據(jù)信息被破壞的可能性，給系統(tǒng)帶來安全隱患。感知層數(shù)據(jù)處理能力的不完善，會導(dǎo)致錯誤的數(shù)據(jù)處理，影響物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體安全性。

4.4 數(shù)據(jù)虛假攻擊問題嚴重

互聯(lián)網(wǎng)上的智能終端設(shè)備在透明度和完整性方面與普通網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有很大不同，這種攻擊不僅會產(chǎn)生犯罪數(shù)據(jù)，還會被系統(tǒng)運營商利用，降低犯罪分子攻擊物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的難度，還會影響物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點的穩(wěn)定運行。

5 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題應(yīng)對策略

5.1 密鑰管理技術(shù)

加密算法是用于物聯(lián)網(wǎng)安全的基本安全預(yù)防措施，可以在信息交換的鏈接中應(yīng)用。加密算法分為兩類，即對稱加密和非對稱加密。

對稱加密也稱為公共密鑰數(shù)據(jù)庫加密，即信息的發(fā)送者和接收者使用相同的密鑰來加密數(shù)據(jù)和解密數(shù)據(jù)。它的最大優(yōu)點是數(shù)據(jù)加密/解密速度更快，并且適合于許多信息內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫加密，但是密鑰管理比較困難。如果通信方可以確保在密鑰交換期間不容易泄露公鑰，則可以使用信息文件格式的安全性，安全性和機密性以及信息文件格式的一致性來對機密信息進行加密，并且消息提示是通過詳細介紹信息文件格式的文件格式或信息文件格式的哈希值來進行的。

非對稱加密也稱為公鑰數(shù)據(jù)庫加密。一對密鑰用于加密數(shù)據(jù)并解密每個數(shù)據(jù)消息的操作過程。其中一個被宣布（即公鑰），另一個被存儲在用戶自己的秘密中（即公鑰）。信息交換的整個過程是出價方將其轉(zhuǎn)換為一對密鑰，其中一個將用作公開密鑰，并向交易的其他各方宣布。獲得公鑰的承包商應(yīng)使用該密鑰對信息進行加密。在再次向投標方宣布之后，投標方使用其公鑰來解密數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)加密內(nèi)容。

5.2 VPN 技術(shù)

VPN 或虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Networks）提出了一種基于公共非安全介質(zhì)（例如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）創(chuàng)建安全專用連接的技術(shù)。應(yīng)用VPN 技術(shù)，甚至機密信息都可以基于公共和非安全物質(zhì)進行安全傳輸。VPN 技術(shù)的發(fā)展趨勢和改進可以為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)服務(wù)的運營提供普遍存在的、可靠的、安全的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。VPN 基于安全隧道的構(gòu)建創(chuàng)建安全的連接和安全通道，將分支機構(gòu)、遠程用戶、合作伙伴等與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互連，從而創(chuàng)建了擴展的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

（1）讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)享有與專用應(yīng)用程序相同的安全系數(shù)，穩(wěn)定性和可管理性。（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可擴展，將內(nèi)部網(wǎng)無縫連接到遠程服務(wù)辦公室，移動用戶和遠程控制人員。（3）能夠基于Extranet 連接IoT 技術(shù)合作伙伴，分銷商和主要用戶（為信息創(chuàng)建安全通道），從而提高用戶滿意度并降低運營成本。

VPN 實現(xiàn)方法：

（4）硬件配置機器和設(shè)備：具有VPN 程序模塊的無線路由器，服務(wù)器防火墻，專用的VPN 硬件配置機器和設(shè)備，例如Cisco，H3C，Netyu Nebula，Tianrongxin 等。（5）實現(xiàn)軟件：Windows 內(nèi)置的PPTP 或L2TP，第三方軟件（如CheckPoint，Wangyu Nebula 等）。（6）服務(wù)提供商（ISP）：中國電信、中國聯(lián)通、網(wǎng)通等?，F(xiàn)階段，一些ISP 發(fā)布了MPLS VPN，路由質(zhì)量更加有保證，建議應(yīng)用。

5.3 入侵檢測技術(shù)

入侵防御系統(tǒng)是指基于行為，安全日志或?qū)徲嫈?shù)據(jù)信息或互聯(lián)網(wǎng)上其他可用信息的實際操作，并檢查系統(tǒng)的入侵或虛假嘗試。入侵防御系統(tǒng)是測試和應(yīng)對電子計算機濫用的課程。其影響包括威懾、測試、響應(yīng)、影響評估、進攻性預(yù)測分析和訴訟申請。入侵防御系統(tǒng)技術(shù)的設(shè)計和配備可確保計算機的安全性。能夠正確處理和報告系統(tǒng)中的未授權(quán)或異?，F(xiàn)象。它是一種用于檢查違反電子計算機網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置的個人行為的技術(shù)。入侵檢測系統(tǒng)的計算機軟件和系統(tǒng)配置構(gòu)成了入侵檢測系統(tǒng)（Intrusion Detection System，別名IDS）。

為確保物聯(lián)網(wǎng)中的信息安全和及時檢測外部入侵或異常而采用的信息檢測技術(shù)，有效地檢測物聯(lián)網(wǎng)上的信息傳輸。信息系統(tǒng)由信息技術(shù)構(gòu)成，是信息安全系統(tǒng)的重要組成部分。并通過從外部入侵和攻擊點收集相關(guān)信息，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)入侵行為提供快速和安全的反應(yīng)。

E 盒基于傳感器采集數(shù)據(jù)信息，并將信息內(nèi)容傳送給A 盒。方框 A 檢查誤用方法； Box D 存儲來自Box A 和Box E 的數(shù)據(jù)信息，并給出信息內(nèi)容以供進一步分析；框R 從A 框和E 框獲取數(shù)據(jù)信息，D 框運行適度響應(yīng)。框 A、E、D 和 R 之間的通信基于 GIDO 和 CISL。如果要在不同類型的A、E、D和R 盒之間進行互操作，則必須標準化GIDO 并應(yīng)用CISL。

5.4 認證與訪問控制技術(shù)

認證意味著用戶選擇某種方法來“認證”他確實是他聲稱的某人。互聯(lián)網(wǎng)認證包括身份認證和信息認證。身份認證可以使通信信任彼此的真實身份并交換會話密鑰。在信息認證中，接收方希望能夠確保其收到的信息確實來自真正的推送者。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)認證的整個過程中，傳感器網(wǎng)絡(luò)認證系統(tǒng)是科學(xué)研究的重要組成部分。傳感器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)中的認證技術(shù)包括基于輕量級公鑰的認證技術(shù)、預(yù)共享密鑰的認證技術(shù)和任意密鑰預(yù)分發(fā)認證技術(shù)，用于輔助信息內(nèi)容的認證，基于認證的單邊哈希函數(shù)等。

RBAC 系統(tǒng)基于OA 系統(tǒng)，銀行系統(tǒng)，在線購物和其他基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)的密鑰管理方法，并且基于用戶。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，末端是認知網(wǎng)絡(luò)，它可以是認知連接點或?qū)ο?，使用用戶角色來?zhí)行資源操縱似乎并不方便。首先，它基于角色的密鑰管理。在分布式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)空間中，必須進一步討論尚未集成的領(lǐng)域，例如具有時間控制資源的密鑰管理以及密鑰管理的多級適應(yīng)性；其次，連接點不是用戶，它是各種傳感設(shè)備，類型也多種多樣。根據(jù)字符密鑰管理系統(tǒng)的字符類型，與該連接點不存在一一對應(yīng)關(guān)系，從而使得RBAC 系統(tǒng)難以完成。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要表現(xiàn)了信息內(nèi)容的認知交互交流的全過程，包括信息內(nèi)容的解析，管理決策和操縱的全過程。反向操縱是萬物互聯(lián)的特征之一，資源瀏覽和顯示是動態(tài)的和多層次的，一旦在RBAC 系統(tǒng)中將用戶指定為某種類型的角色，他的可瀏覽資源即為相對固定。

5.5 數(shù)據(jù)處理與隱私技術(shù)

數(shù)據(jù)處理過程涉及信息資源管理過程中根據(jù)位置和個人隱私保護問題的服務(wù)。根據(jù)位置的服務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本要素，它是精確定位，在線地圖，根據(jù)位置進行大數(shù)據(jù)挖掘和發(fā)現(xiàn)以及響應(yīng)式表達的技術(shù)組合?，F(xiàn)階段精確定位技術(shù)的關(guān)鍵是GPS 定位，基于手機精確定位以及基于無線網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)的精確定位。無線網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)的精確定位主要是射頻識別技術(shù)，手機藍牙和ZigBee。根據(jù)該位置的服務(wù)，個人隱私保護問題并不樂觀。這不僅是安全隱患問題，還是法律問題。根據(jù)《隱私和電子通信法》，歐洲已經(jīng)制定了有關(guān)個人隱私保護問題的法律和法規(guī)。根據(jù)手機定位服務(wù)的隱私保護內(nèi)容，分為兩個層次，一個是位置隱私，另一個是查看隱私。位置隱私保護中的位置是指用戶的過去或當前位置，而查看隱私保護是指查看和發(fā)現(xiàn)更敏感的信息內(nèi)容，諸如日常生活中的個人行為以及身體狀況之類的敏感信息內(nèi)容導(dǎo)致了私人信息的泄露。在數(shù)據(jù)處理過程中，隱私保護是個人隱私保護中的一個問題。因此，人們面臨艱難的選擇。一方面，希望展示最準確的定位服務(wù)，另一方面，也希望維護自己的隱私保護。必須從技術(shù)上確保這一點。在此階段，保護個人隱私的關(guān)鍵方法有位置偽裝，時空匿名、空間加密等。

6 結(jié)語

因此，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展具有非常重要的意義，必須完善物聯(lián)網(wǎng)加密系統(tǒng)、數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)、終端設(shè)備的實時監(jiān)控系統(tǒng)以及防火墻技術(shù)，為此，應(yīng)建立和完善數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，目的在于加強對終端的實時監(jiān)控，同時加強防火墻技術(shù)的研究與開發(fā)，同時堅持四項工作，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展奠定基礎(chǔ)。