广泛存在的传感智能节点本质上就是监测和控制网络上的各种设备,它们监测网络的不同内容、提供各种不同格式的事件数据来表征网络系统当前的状态。然而,这些传感智能节点又是一个外来入侵的最佳场所。从这个角度而言,物联网感知层的数据非常复杂,数据间存在着频繁的冲突与合作,具有很强的冗余性和互补性,且是海量数据。它具有很强的实时性特征,同时又是多源异构型数据。因此,相对于传统的TCP/IP网络技术而言,所有的网络监控措施、防御技术不网络安全和其他相关学科领域面前都将是一个新的课题、新的挑战。
2)被感知的信息通过无线网络平台进行传输时,信息的安全性相当脆弱。
其次,当物联网感知层主要采用RFID技术时,嵌入了RFID芯片的物品不仅能方便地被物品主人所感知,同时其他人也能进行感知。如何在感知、传输、应用过程中提供一套强大的安全体系作保障,是一个难题。
3)同样,在物联网的传输层和应用层也存在一系列的安全隐患,亟待出现相对应的、高效的安全防范策略和技术。
只是在这两层可以借鉴TCP/IP网络已有技术的地方比较多一些,与传统的网络对抗相互交叉。综上所述,物联网除了面对传统TCP/IP网络、无线网络和移动通信网络等传统网络安全问题之外,还存在着大量自身的特殊安全问题,并且这些特殊性大多来自感知层。Vensi威士丹利红外探测器确保家庭财产安全,靠探测人体发射的红外线来进行工作。
探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。
红外线探测器这种探测器是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。防火墙技术。
1创建一个阻塞点。防火墙在内部网络和外部网络之间建立一个检查点,要求所有的数据包都要通过这个检查点进行检查。2隔离不同的网络。可以隔离内外网络,不仅确保不让非法用户入侵,更要保证内部信息的外泄。3强化网络安全策略。通过以防火墙为中心的安全方案配置,能将所有安全软件设置在防火墙上,管理集中能有效的对网络安全性能起到加强作用。4包过滤。可以根据状态判断该通信是否符合安全策略。5网络地址转换。对内部网络地址进行转换,对外部网络隐藏起内部网络的结构,使得对内部的攻击更加困难。摘 要 物联网作为一项新兴的技术, 已经引起国内学术界高度重视。针对物联网的发展趋势,介绍了其基本概念和技术背景,以及对所涉及的利益相关者产生安全和隐私的影响。需要采取措施,确保该架构能抵御攻击,进行数据认证,访问控制,建立客户隐私。
关键词 物联网 隐私
中图分类号:C913 文献标识码:A
Talking about the Problems of Internet Things Privacy
HUANG Ling
(College of Electronics and Information Engineering, Nanjing Institute of
Information Technology, Nanjing, Jiangsu 210046)
Abstract IOT(Internet of Things), as an emerging technology, attracts much attention form domestic academia and industry For its trend, this paper describes the basic concept and technical background Its development has an impact on the security and privacy of the involved stakeholders Measures ensuring the architecture"s resilience to attacks, data authentication, access control and client privacy need to be established
Key words Internet of things; privacy
1 物联网:概念和技术背景
物联网(IOT)是一个新兴的基于互联网的信息体系结构,促进商品和服务在全球供应链网络的交流。例如,某类商品的缺货,会自动报告给供应商,这反过来又立即引起电子或实物交付。从技术角度来看,物联网是基于数据通信的工具,主要是RFID(无线电射频识别)标签的物品,通过提供的IT基础设施,促进一个安全和可靠的 “物”的交流的方式。
基于目前普遍的看法,物联网的新的IT基础设施是由EPCglobal和GS1引入的电子产品代码(EPC)。“物”是携带一个特定EPC 的RFID标签的物理对象;基础设施可以给本地和远程的用户提供和查询EPC信息服务(EPCIS)。信息并不完全保存在RFID标签上,通过对象名称解析服务(ONS)的连接和互联。信息可由互联网上的分布式服务器提供,
ONS是权威的(连接元数据和服务),在这个意义上,实体可以拥有―集中―改变对有关EPC信息的控制。从而,该架构还可以作为无处不在的计算的骨干,使智能环境识别和确定对象,并接收来自互联网的资料,以方便他们的自适应功能。
ONS是基于知名的域名系统(DNS)。从技术上讲,为了使用DNS来找到有关物品的信息,该物品的EPC必须转换成DNS可以理解的格式,这是典型的“点”分隔的,由左往右形式的域名。EPC编码语法上是正确的域名,然后在使用现有的DNS基础设施,ONS可以考虑是DNS子集。然而,由于这个原因,ONS也将继承所有的DNS弱点。
2 安全和隐私需求
21 物联网技术的要求
物联网的技术架构对所涉及的利益相关者产生安全和隐私的影响。隐私权包括个人信息的隐蔽性以及能够控制此类信息的能力。隐私权可以看作一个基本的和不可剥夺的人权,或作为个人的权利。用户可能并不知道物体的标签的归属性,并有可能不是声音或视觉信号来引起使用物体的用户注意。因此不需要知道它们个体也可以被跟踪,留下它们的数据或可在其网络空间被追踪。
既然涉及到商业过程,高度的可靠性是必要的。在本文中,对所要求的安全和隐私进行了说明:(1)抗攻击的恢复能力:该系统应避免单点故障,并应自动调节到节点故障;(2)数据验证:作为一项原则,检索到的地址和对象的信息必须经过验证;(3)访问控制:信息供应商必须能够实现对所提供的数据访问控制;(4)客户隐私:只有信息供应商从观察一个特定的客户查询系统的使用可以进行推断,至少,对产品的推断应该是很难进行。
使用物联网技术的民营企业在一般的经营活动将这些要求纳入其风险管理意识中。
22 隐私增强技术(PET)
履行对客户隐私的要求是相当困难的。多项技术已经开发,以实现信息的隐私目标。这些隐私增强技术(PET)的可描述如下。(1)虚拟专用网络()是由商业伙伴的紧密团体建立的外联网。作为唯一的合作伙伴,他们承诺要保密。但是,这个方案不会允许一个动态的全球信息交换,考虑到外联网以外的第三方是不切实际的。(2)传输层安全(TLS),基于一个全球信托机构,还可以提高物联网的保密性和完整性。然而,每个ONS委派都需要一个新的TLS连接,信息搜索由于许多额外的层将产生负面影响。(3)DNS安全扩展(DNSSEC)的公共密钥加密技术记录资源记录,以保证提供的信息来源的真实性和完整性。然而,如果整个互联网界采用它。DNSSEC只能保证全球ONS信息的真实性。(4)洋葱路由对许多不同来源来编码和混合互联网上的数据,即数据可以打包到多个加密层,使用传输路径上的洋葱路由器的公共密钥加密。这个过程会妨碍一个特定的源与特定的互联网协议包匹配。然而,洋葱路由增加了等待时间,从而导致性能问题。(5)一旦提供了EPCIS私人信息检索系统(PIR)将隐瞒客户感兴趣的信息,然而,可扩展性和密钥管理,以及性能问题,会出现在诸如ONS的一个全球性的接入系统中,这使得这种方法变得不切实际的。(6)另一种方法来增加安全性和保密性是同行对等(P2P)系统,它表现出良好的的可扩展性和应用程序的性能。这些P2P系统是基于分布式哈希表(DHT)的。然而,访问控制,必须落实在实际的EPCIS本身,而不是在DHT中存储的数据,因为这两项设计没有提供加密。在这种情况下,使用普通的互联网和Web服务安全框架,EPCIS连接和客户身份验证的加密可以容易地实现,特别是,客户身份验证可以通过发布共享机密或使用公共密钥来实现。
重要的是,附加到一个对象RFID标签可以在稍后阶段被禁用,以便为客户来决定他们是否要使用标签。 RFID标签可及将其放入保护箔网格而禁用,网格称为“法拉第笼”,由于某些频率的无线电信号不能穿过,或将其“杀”死,如移除和销毁。然而,这两个选择有一定的缺点。虽然将标签放在笼子,相对比较安全的,如果客户需要,它需要每一个产品的每个标签都在笼中。某些标签将被忽略并留在客户那里,她/他仍然可以追溯到。发送一个“杀”命令给标签,留下重新激活的可能性或一些识别的信息在标签上。此外,企业可能倾向于为客户提供奖励机制不破坏标签或暗中给他们标签,不用杀死标签,解散标签和可识别对象之间的连接可以实现。ONS上面的信息可被删除,以保护对象的所有者的隐私。虽然标签仍然可以被读取,但是,关于各人的进一步信息,是不可检索。
此外,由RFID撷取的非个人可识别信息需要透明化。有源RFID可以实时跟踪游客的运动,不用识别哪个游客是匿名的 ;然而,在没有任何限制的情况下收集这些资料是否被传统隐私权的法律涵盖,这一问题仍然存在。
人们对隐私的关心的确是合理的,事实上,在物联网中数据的采集、处理和提取的实现方式与人们现在所熟知的方式是完全不同的, 在物联网中收集个人数据的场合相当多,因此,人类无法亲自掌控私人信息的公开。此外,信息存储的成本在不断降低,因此信息一旦产生, 将很有可能被永久保存,这使得数据遗忘的现象不复存在。实际上物联网严重威胁了个人隐私,而且在传统的互联网中多数是使用互联网的用户会出现隐私问题, 但是在物联网中,即使没有使用任何物联网服务的人也会出现隐私问题。确保信息数据的安全和隐私是物联网必须解决的问题,如果信息的安全性和隐私得不到保证,人们将不会将这项新技术融入他们的环境和生活中。
物联网的兴起既给人们的生活带来了诸多便利, 也使得人们对它的依赖性越来越大。如果物联网被恶意地入侵和破坏,那么个人隐私和信息就会被窃取,更不必说国家的军事和财产安全。国家层面从一开始就要注意物联网的安全、可信、隐私等重大问题,如此才能保障物联网的可持续健康发展。安全问题需要从技术和法律上得到解决。
参考文献
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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。
物联网感知层的安全防护技术的主要特点是:
1、大量的节点数目:
物联网感知对象种类多样,监测数据需求较大,感知节点常被部署在空中、水下、地下等人员接触较少的环境中,应用场景复杂多变。 因此,一般需要部署大量的感知层节点才能满足全方位、立体化的感知需求;
2、多样的终端类型:
感知层在同一感知节点上大多部署不同类型的感知终端,如稻田监测系统,一般需要部署用以感知空气温度、湿度、二氧化碳含量以及稻田水质等信息的感知终端。 这些终端的功能、接口以及控制方式不尽相同,导致感知层终端种类多样、结构各异;
3、较低的安全性能:
从硬件上看,由于部署环境恶劣,感知层节点常面临自然或人为的损坏;从软件上看,受限于性能和成本,感知节点不具备较强的计算、存储能力,因此无法配置对计算能力要求较高的安全机制,最终造节点安全性能不高问题的出现。
物联网感知层基本内容:
感知层位于物联网三层结构中的第三层(其它二层分别是应用层和网络层)。
感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别 物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
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