物联网的安全形态三要素

物联网的安全形态三要素,第1张

物联网安全的要素物联网的安全形态主要体现在其体系结构的各个要素上,主要包括物理要素、运行要素、数据要素三个方面。1 物理要素物理安全是物联网安全的基础要素。主要涉及感知控制层的感知控制设备的安全,主要包括对传感器及RFID的干扰、屏蔽、信号截获等, 是物联网安全特殊性的体现。2 安全运行要素运行安全,存在于物联网的各个环节中,涉及到了物联网的三个层次,其目的是保障感知控制设备、网络传输系统及处理系统的正常运行,与传统信息系统安全基本相同。3 数据安全数据安全也是存在于物联网的各环节之中,要求在感知控制设备、网络传输系统、处理系统中的信息不会出现被窃取、被篡改、被伪造、被抵赖等性质。
物联网的核心概念在于“基于网络对物品信息的按需、自动、及时、可靠感知”。一般认为物联网应具备三个基本特性:①及时感知信息,即利用各种可用的感知手段,能实现对物体动态信息的实时采集;②可靠传输信息,即通过各种信息网络与互联网的融合,将感知的信息准确可靠地传递出去;③智能处理信息,即利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理,以便按需、自动地获取到有用信息并对其进行利用。物联网的本质是通过能够获取物体信息的传感器来进行信息采集,通过网络进行信息传输与交换,通过信息处理系统进行信息加工及决策。

大数据时代的到来,用户的私人信息越来越不安全。好多人每天都被骚扰电话,广告推销所折磨,越来越多的人知道你的电话,姓名,职业,朋友圈。严重的后果是,某些不法分子利用这些信息对你或者你的亲友进行诈骗。现在各种网站,各种应用注册的时候可能会捆绑手机,QQ,邮箱等信息,商家拿到这些信息,一定要保护用户的私人信息,保证用户的信息安全,这方面好多公司还做得很不到位。

周鸿祎提过用户信息安全三原则,具体内容如下:

第一,用户的信息是用户的个人资产。很多互联网大公司可能比较抵制我这个观点,因为互联网大公司在用户协议里说:因为用户号码是我给的,所以用户是我的,用户的好友列表也是我的,用户产生的内容也是我的。但是,它又发表一个免责声明,说用户产生的任何法律问题,都与自己无关。先不说这种自相矛盾的逻辑,我的观点是,用户使用厂商的服务产生的信息,是属于用户自己的个人资产。用户使用各种设备、各种软件产生的数据,虽然存储在厂商的服务器上,但是从所有权方面讲,它应该明确地属于用户,是用户的财产。

二是平等交换的原则。在大数据时代,通过云端的数据交换,厂商为用户提供服务。只要用户使用了厂商的服务,就会有相关的数据产生。你用微信的时候,为了匹配朋友,你的地址本自然要上传。为了与朋友聊天,你的聊天记录自然会保存在厂商的服务器上。但是,用户的信息和厂商之间,应该遵循平等交换的原则。什么叫平等交换?用户享受服务,厂商获取信息,但在这个过程中,用户要有知情权,厂商要得到用户授权才能使用用户信息,也就是说,用户要有选择权,有拒绝权。 举个例子,如果是一个类似大众点评这样的应用,因为要根据用户的地点给他找饭馆,自然它需要用户的位置信息,我认为这是合理的。这就是平等交换。但如果是一个小说阅读软件,也要获取用户的位置信息,我认为这个服务就不再是一个平等的交换,实际上它要了不该要的东西。平等交换原则也符合《消费者权益保护法》的基本原则,就是消费者要有知情权、选择权。

三是安全处理原则。有的人认为安全就是互联网安全公司干的事,就是杀毒软件的事,我觉得这个观点是错的。任何一家互联网公司,包括现在做可穿戴硬件的公司,都会变成一个互联网服务公司,用户会使用这些硬件产生大量的数据。所以,任何一家互联网公司都有责任保护用户信息的安全,要在云端对用户数据进行足够强度的加密,包括安全存储和安全传输。

感知层安全威胁
物联网感知层面临的安全威胁主要如下:
    T1 物理攻击:攻击者实施物理破坏使物联网终端无法正常工作,或者盗窃终端设备并通过破解获取用户敏感信息。
    T2 传感设备替换威胁:攻击者非法更换传感器设备,导致数据感知异常,破坏业务正常开展。
    T3 假冒传感节点威胁:攻击者假冒终端节点加入感知网络,上报虚假感知信息,发布虚假指令或者从感知网络中合法终端节点骗取用户信息,影响业务正常开展。
    T4 拦截、篡改、伪造、重放:攻击者对网络中传输的数据和信令进行拦截、篡改、伪造、重放,从而获取用户敏感信息或者导致信息传输错误,业务无法正常开展。
    T5 耗尽攻击:攻击者向物联网终端泛洪发送垃圾信息,耗尽终端电量,使其无法继续工作。
    T6 卡滥用威胁:攻击者将物联网终端的(U)SIM卡拔出并插入其他终端设备滥用(如打电话、发短信等),对网络运营商业务造成不利影响。

感知层由具有感知、识别、控制和执行等能力的多种设备组成,采集物品和周围环境的数据,完成对现实物理世界的认知和识别。感知层感知物理世界信息的两大关键技术是射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术和无线传感器网络(Wireless Sensor Networ
k,WSN)技术。因此,探讨物联网感知层的数据信息安全,重点在于解决RFID系统和WSN系统的安全问题。

RFID技术是一种通过射频通信实现的非接触式自动识别技术。基于RFID技术的物联网感知层结构如图1所示:每个RFID系统作为一个独立的网络节点通过网关接入到网络层。因此,该系统架构下的信息安全依赖于在于单个RFID系统的信息安全。

物联网如何加强安全问题
由于国家和地方政府的推动,当前物联网正在加速发展,物联网的安全需求日益迫切。理顺物联网的体系结构、明确物联网中的特殊安全需求,考虑怎么样用现有机制和技术手段来解决面物联网临的安全问题,是目前当务之急。
由于物联网必须兼容和继承现有的TCP/IP网络、无线移动网络等,因此现有网络安全体系中的大部分机制仍然可以适用于物联网,并能够提供一定的安全性,如认证机制、加密机制等。但是还需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。
可以认为,物联网的安全问题同样也要走“分而治之”、分层解决的路子。传统TCP/IP网络针对网络中的不同层都有相应的安全措施和对应方法,这套比较完整的方法,不能原样照搬到物联网领域,而要根据物联网的体系结构和特殊性进行调整。物联网感知层、感知层与主干网络接口以下的部分的安全防御技术主要依赖于传统的信息安全的知识。
1物联网中的加密机制
密码编码学是保障信息安全的基础。在传统IP网络中加密的应用通常有两种形式:点到点加密和端到端加密。从目前学术界所公认的物联网基础架构来看,不论是点点加密还是端端加密,实现起来都有困难,因为在感知层的节点上要运行一个加密/解密程序不仅需要存储开销、高速的CPU,而且还要消耗节点的能量。因此,在物联网中实现加密机制原则上有可能,但是技术实施上难度大。
2节点的认证机制
认证机制是指通信的数据接收方能够确认数据发送方的真实身份,以及数据在传送过程中是否遭到篡改。从物联网的体系结构来看,感知层的认证机制非常有必要。身份认证是确保节点的身份信息,加密机制通过对数据进行编码来保证数据的机密性,以防止数据在传输过程中被窃取。
PKI是利用公钥理论和技术建立的提供信息安全服务的基础设施,是解决信息的真实性、完整性、机密性和不可否认性这一系列问题的技术基础,是物联网环境下保障信息安全的重要方案。
3访问控制技术
访问控制在物联网环境下被赋予了新的内涵,从TCP/IP网络中主要给“人”进行访问授权、变成了给机器进行访问授权,有限制的分配、交互共享数据,在机器与机器之间将变得更加复杂。
4态势分析及其他
网络态势感知与评估技术是对当前和未来一段时间内的网络运行状态进行定量和定性的评价、实时监测和预警的一种新的网络安全监控技术。物联网的网络态势感知与评估的有关理论和技术还是一个正在开展的研究领域。
深入研究这一领域的科学问题,从理论到实践意义上来讲都非常值得期待,因为同传统的TCP/IP网络相比,传感网络领域的态势感知与评估被赋予了新的研究内涵,不仅仅是网络安全单一方面的问题,还涉及到传感网络体系结构的本身问题,如传感智能节点的能量存储问题、节点布局过程中的传输延迟问题、汇聚节点的数据流量问题等。这些网络本身的因素对于传感网络的正常运行都是致命的。所以,在传感网络领域中态势感知与评估已经超越了IP网络中单纯的网络安全的意义,已经从网络安全延伸到了网络正常运行状态的监控;另外,传感网络结构更加复杂,网络数据是多源的、异构的,网络数据具有很强的互补性和冗余性,具有很强的实时性。
物联网在线认为在同时考虑外来入侵的前提下,需要对传感网络数据进行深入的数据挖掘分析、从数据中找出统计规律性。通过建立传感网络数据析取的各种数学模型,进行规则挖掘和融合、推理、归纳等,提出能客观、全面地对大规模传感网络正常运行做态势评估的指标,为传感网络的安全运行提供分析报警等措施。
(转帖于中国电子商务研究中心)

物联网安全的特征是:感知网络的信息采集、传输与信息安全问题。

感知节点呈现多源异构性,感知节点通常情况下功能简单(如自动温度计)、携带能量少(使用电池),使得它们无法拥有复杂的安全保护能力,而感知网络多种多样,从温度测量到水文监控,从道路导航到自动控制,它们的数据传输和消息也没有特定的标准,所以没法提供统一的安全保护体系。

物联网的主要特征是:

物联网的主要特征有全面感知、可靠传递、智能处理。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

最大限度的保证物联网的安全,做好以下三点:
第一,对大数据的收集持谨慎态度。之所以在前面用很多文字引用了华为和三星的战略内容,是有原因的。看华为,它有一个“集中收集、管理、处理数据后向合作伙伴、行业开放”的细节。而三星,也有一个“能够与云端连接”的细节。这些,是典型的收集大数据存储在云端的行为。这种行为,如果不加约束则危险很大。之前,三星智能电视监听事件,我们应该记忆犹新。试想,物联网之下,我们在这些硬件面前是“赤裸裸”的。所以,物联网企业应该“自律”,不要在大数据采集方面为所欲为。
第二,对大数据的转移和利用持谨慎态度。前面第一点里已经提到过一个细节:“处理数据后向合作伙伴、行业开放”。这应该是大数据在不同企业间转移、利用的过程。而大数据在转移与利用的这个过程里,也有危险。毕竟,各个厂商的安全意识、安全水平、硬件水平不一,安全隐患很大。欧洲反计算机病毒协会创始人、德国歌德塔(G
Data)安全软件公司安全顾问Eddy
Willems在接受我的采访时也曾说过,“企业不同设备之间的安全过滤措施不够”。所以,这种大数据之间的合作很让人担忧。这个问题,必须解决。
第三,严防外部危险因素的侵入。如果说前两点属于物联网企业的“内因”的话,那么第三点就是严防“外因”。目前,黑客利用商用WIFI入侵的例子已经很多,甚至连飞机都难以幸免。这就要求我们的物联网企业,必须重视安全防范问题。这些问题包括,商用WIFI的过度商业化的问题,软件的漏洞问题,智能硬件和数据库的密码问题,硬件设备的加密问题,物联网企业安全意识不强的问题,物联网用户安全意识不强的问题,还有不同物联网企业之间的终端设备兼容问题。如果这些问题不予解决,那黑客会无孔不入的。

物联网的安全和互联网的安全问题一样,永远都会是一个被广泛关注的话题。由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物以及相关的数据,其“所有权”特性导致物联网信息安全要求比以处理“文本”为主的互联网要高,对“隐私权”(Privacy)保护的要求也更高(如ITU物联网报告中指出的),此外还有可信度(Trust)问题,包括“防伪”和DoS(Denial of Services)(即用伪造的末端冒充替换(eavesdropping等手段)侵入系统,造成真正的末端无法使用等),由此有很多人呼吁要特别关注物联网的安全问题。
物联网系统的安全和一般IT系统的安全基本一样,主要有8个尺度: 读取控制,隐私保护,用户认证,不可抵赖性,数据保密性,通讯层安全,数据完整性,随时可用性。 前4项主要处在物联网DCM三层架构的应用层,后4项主要位于传输层和感知层。其中“隐私权”和“可信度”(数据完整性和保密性)问题在物联网体系中尤其受关注。如果我们从物联网系统体系架构的各个层面仔细分析,我们会发现现有的安全体系基本上可以满足物联网应用的需求,尤其在其初级和中级发展阶段。
物联网应用的特有(比一般IT系统更易受侵扰)的安全问题有如下几种:
1 Skimming:在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下,信息被读取
2 Eavesdropping: 在一个通讯通道的中间,信息被中途截取
3 Spoofing:伪造复制设备数据,冒名输入到系统中
4 Cloning: 克隆末端设备,冒名顶替
5 Killing:损坏或盗走末端设备
6 Jamming: 伪造数据造成设备阻塞不可用
7 Shielding: 用机械手段屏蔽电信号让末端无法连接
主要针对上述问题,物联网发展的中、高级阶段面临如下五大特有(在一般IT安全问题之上)的信息安全挑战:
1 4大类(有线长、短距离和无线长、短距离)网路相互连接组成的异构(heterogeneous)、多级(multi-hop)、分布式网络导致统一的安全体系难以实现“桥接”和过度
2 设备大小不一,存储和处理能力的不一致导致安全信息(如PKI Credentials等)的传递和处理难以统一
3 设备可能无人值守,丢失,处于运动状态,连接可能时断时续,可信度差,种种这些因素增加了信息安全系统设计和实施的复杂度
4 在保证一个智能物件要被数量庞大,甚至未知的其他设备识别和接受的同时,又要同时保证其信息传递的安全性和隐私权
5 多租户单一Instance服务器SaaS模式对安全框架的设计提出了更高的要求
对于上述问题的研究和产品开发,国内外都还处于起步阶段,在WSN和RFID领域有一些针对性的研发工作,统一标准的物联网安全体系的问题还没提上议事日程,比物联网统一数据标准的问题更滞后。这两个标准密切相关,甚至合并到一起统筹考虑,其重要性不言而喻。
物联网信息安全应对方式:
首先是调查。企业IT首先要现场调查,要理解当前物联网有哪些网络连接,如何连接,为什么连接,等等。
其次是评估。IT要判定这些物联网设备会带来哪些威胁,如果这些物联网设备遭受攻击,物联网在遭到破坏时,会发生什么,有哪些损失。
最后是增加物联网网络安全。企业要依靠能够理解物联网的设备、协议、环境的工具,这些物联网工具最好还要能够确认和阻止攻击,并且能够帮助物联网企业选择加密和访问控制(能够对攻击者隐藏设备和通信)的解决方案。

物联网的安全威胁远未见顶,物联网应用的最终追求是万物互联,实现信息共享,并通过搭建高度自动化和智能化的系统,为人们的日常生活提供便利。随着物联网在社会生活中的普及,应用场景不断丰富,安全风险也将随之增加。

专家建议,不同的物联网参与方可根据自身特点,有针对性地部署防护措施:物联网设备提供商要保障终端安全,引入安全开发流程提升终端安全性,并在产品上市前进行安全评估;物联网平台提供商应重点关注平台安全和设备、移动端与自身的连接是否安全。因为在平台安全中,物联网终端数据大多包含隐私信息,数据安全变得尤为重要。

“无论是家庭还是企业用户,都应把安全作为一个重要的关注点。选购产品时优先考虑采用有安全网关的产品。”专家说。用户在购买智能产品后,应该尽可能修改初始口令以及弱口令,加固用户名和密码的安全性。同时,修改默认端口为不常用端口,增大端口开放协议被探测的难度,并及时升级设备固件。


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