物联网安全第4章 物联网感知层安全

8、物联网感知层安全物联网感知层安全
1.引言
1.1 概述
1.2 目的
1.3 范围
1.4 参考文档
2.物联网感知层安全基础
2.1 物联网感知层的定义
2.2 物联网感知层的架构
2.3 物联网感知层的安全要求
3.物联网感知层安全威胁与风险评估
3.1 威胁来源分析
3.2 安全威胁与风险评估方法
3.3 常见的安全威胁与风险案例分析
4.物联网感知层安全控制措施
4.1 身份和访问管理
①设备身份认证
②用户身份认证
③访问授权与权限管理
4.2 数据加密与传输安全
①数据加密算法
②传输安全协议
4.3 安全检测与监控
①网络安全监控系统
②安全事件响应与处置
4.4 硬件与设备安全
①物理安全控制
②设备固件安全
4.5 漏洞管理与补丁更新
①漏洞管理流程
②漏洞补丁更新策略
5.物联网感知层安全管理
5.1 安全策略与规划
5.2 安全培训与意识
5.3 安全演练与应急预案
5.4 安全审计与合规性
5.5 安全评估与改进
6.结论
1.本文档涉及附件：
●附件1：物联网感知层安全检查表
●附件2：物联网感知层安全风险评估报告
2.本文所涉及的法律名词及注释：
●法律名词1：《物联网安全管理条例》：指中国颁布，于X年X月日开始实施的法规，对物联网安全管理进行了规范。

●法律名词2：《个人信息保护法》：指中国国家人民代表大会制定，于X年X月日开始实施的法律，保护个人信息的安全和合法使用。

●注释：物联网感知层安全需符合相关法律法规，保障用户隐私和信息安全。

以下为物联网感知层安全问题，一起来看看：1、物联网感知层的安全威胁物联网感知层的任务是感知外界信息，完成物理世界的信息采集、捕获和识别。

感知层的主要设备包括：RFID阅读器、各类传感器(如温度、湿度、红外、超声、速度等)、图像捕捉装置(摄像头)、全球定位系统装置、激光扫描仪等。

这些设备收集的信息通常具有明确的应用目的，例如：公路摄像头捕捉的图像信息直接用于交通监控;使用手机摄像头可以和朋友聊天以及与他人在网络上面对面交流;使用导航仪可以轻松了解当前位置以及前往目的地的路线;使用RFID技术的汽车无匙系统，可以自由开关车门。

各种感知系统在给人们的生活带来便利的同时，也存在各种安全和隐私问题。

例如，使用摄像头进行视频对话或监控，在给人们生活提供方便的同时，也会被具有恶意企图的人利用，从而监控个人的生活，窃取个人的隐私。

近年来，黑客通过控制网络摄像头窃取并泄露用户隐私的事件偶有发生。

根据物联网感知层的功能和应用特征，可以将物联网感知层面临的安全威胁概括如下。

(1)物理捕获感知设备存在于户外，且被分散安装，因此容易遭到物理攻击，其信息易被篡改，进而导致安全性丢失。

RFID标签、二维码等的嵌入，使接入物联网的用户不受控制地被扫描、追踪和定位，这极大可能会造成用户的隐私信息泄露。

RFID技术是一种非接触式自动识别技术，它通过无线射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。

由于RFID标签设计和应用的目标是降低成本和提高效率，大多采用“系统开放”的设计思想，安全措施不强，因此恶意用户(授权或未授权的)可以通过合法的阅读器读取RFID标签的数据，进而导致RFID标签的数据在被获取和传输的过程中面临严重的安全威胁。

另外，RFID 标签的可重写性使标签中数据的安全性、有效性和完整性也可能得不到保证。

(2)拒绝服务物联网节点为节省自身能量或防止被木马控制而拒绝提供转发数据包的服务，造成网络性能大幅下降。

物联网感知层的信息安全保障措施作者：辜晟恩来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期物联网是继计算机、互联网之后的又一大信息技术的进步，简单来说就是物物相连的互联网，其核心基础与本质依然是是互联网，但它是互联网的延伸与扩展，将互联网的用户端延伸到任何物品与物品之间，让物与物之间进行信息交流与通信。

物联网是通过通信感知技术而广泛应用于网络的融合中的，它一共包含三层结构：应用层、网络层和感知层，其中感知层是物联网获取信息的主要来源，而目前信息安全问题是物联网发展面临的首要问题。

本文就感知层存在的信息安全问题进行分析，并探讨相应的保障措施。

【关键词】物联网感知层信息安全保障措施物联网是以感知为目的的，而感知层就相当于物联网的皮肤与五官，用于识别、采集信息。

而从信息交互的角度来看，物联网总会有一天实现物物之间在任何场合、任何时间的互联，也极有可能将大量的信息暴露于公共场合。

倘若这种暴露的信息缺乏应有的保护，会极其容易被利用。

当物联网发展到一定程度，信息的泄露和非法利用不仅会损坏个人利益，严重时会损坏国家利益。

所以物联网感知层的信息安全问题的解决已经成为迫在眉睫的事情。

1 物联网感知层的技术分析物联网感知层的感知层解决的是人类世界与物理世界的信息获取问题，它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终端等设备，它首先通过传感器、相机等采集外部实体的数据，然后通过RFID、蓝牙等短距离传输技术传递数据。

而感知层所拥有的技术检测技术、短距离无线通信技术、RFID技术等，其中RFID技术是一项不用通过接触的自动识别技术，拥有着精度高、抗干扰强、操作便捷等优点，像生活中的收费系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一技术的应用。

除此之外，传感网络技术可以感知环境参数，M2M负责机器到机器的无线数据传输等。

2 物联网感知层的信息安全威胁分析物联网感知层的作用主要依赖于两大关键技术，它们分别是射频识别（RFID）技术和无线传感网络技术。

物联⽹感知层物联⽹感知层⼀、概述物联⽹是“传感⽹”在国际上的通称，是传感⽹在概念上的⼀次拓展。

通俗地讲，物联⽹就是万物都接⼊到互联⽹，物体通过装⼊射频识别设备、红外感应器、GPS 或其他⽅式进⾏连接，然后通过移动通信⽹络或其他⽅式接⼊到互联⽹，最终形成智能⽹络，通过电脑或⼿机实现对物体的智能化管理和信息采集分析。

物联⽹应该具备三个特征，⼀是全⾯感知，即利⽤RFID、传感器、⼆维码等随时随地获取物体的信息；⼆是可靠传递，通过各种电信⽹络与互联⽹的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利⽤云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进⾏分析和处理，对物体实施智能化的控制。

在业界，物联⽹⼤致被公认为有三个层次，底层是⽤来感知数据的感知层，第⼆层是数据传输的⽹络层，最上⾯则是内容应⽤层。

其中感知层由各种具有感知能⼒的设备组成，主要⽤于感知和采集物理世界中发⽣的物理事件和数据。

感知层⾄关重要,是物物相连的基础,是实现物联⽹的最底层技术。

物联⽹感知层是物联⽹络建⽴的基础，深⼊的了解物联⽹感知层的⽹络层部分为建⽴低成本、⾼效、灵敏的物联⽹络提供⼀定的⼀局。

感知层的作⽤相当于⼈的眼⽿⿐喉和⽪肤等神经末梢，它是物联⽹获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。

物联⽹与传统⽹络的主要区别在于，物联⽹扩⼤了传统⽹络的通信范围，即物联⽹不仅仅局限于⼈与⼈之间的通信，还扩展到⼈与物、物与物之间的通信。

作为下⼀代信息浪潮的新热点，国内外政府公司和研究机构对物联⽹投⼊了极⼤的关注，IBM 公司提出“智慧地球”，⽇本和韩国分别提出了“U-japan”和“U-Korea”战略，这都是从国家⼯业⾓度提出的重⼤信息发展战略。

中国针对物联⽹到来的信息浪潮，提出了“感知中国”的发展战略。

⼆、感知层技术1．传感器技术⼈是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感觉来感知外界的信息，感知的信息输⼊⼤脑进⾏分析判断和处理，⼤脑再指挥⼈做出相应的动作，这是⼈类认识世界和改造世界具有的最基本的能⼒。

物联网感知层第一篇：物联网感知层物联网感知层物联网本身的结构复杂，主要包括三大部分：首先是感知层，承担信息的采集，可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等；其次是网络层，承担信息的传输，借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现；第三是应用层，实现物与物之间，人与物之间的识别与感知，发挥智能作用。

具体的核心，是感知层中的技术，从现在阶段来看，物联网发展的瓶颈就在感知层。

国际电信联盟（ITU）将射频技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。

射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式自动识别技术，该技术的商用促进了物联网的发展。

它通过射频信号等一些先进手段自动识别目标对象并获取相关数据，有利于人们在不同状态下对各类物体进行识别与管理。

射频识别系统通常由电子标签和阅读器组成。

电子标签内存有一定格式的标识物体信息的电子数据，是未来几年代替条形码走进物联网时代的关键技术之一。

该技术具有一定的优势：能够轻易嵌入或附着，并对所附着的物体进行追踪定位；读取距离更远，存取数据时间更短；标签的数据存取有密码保护，安全性更高。

RFID目前有很多频段，集中在13.56MHz频段和900MHz频段的无源射频识别标签应用最为常见。

短距离应用方面通常采用13.56MHzHF频段；而900MHz 频段多用于远距离识别，如车辆管理、产品防伪等领域。

阅读器与电子标签可按通信协议互传信息，即阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据命令将内存的标识性数据回传给阅读器。

RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

但其技术发展过程中也遇到了一些问题，主要是芯片成本，其他的如FRID反碰撞防冲突、RFID天线研究、工作频率的选择及安全隐私等问题，都一定程度上制约了该技术的发展。

物联网感知层安全要求物联网感知层是指物联网体系结构中的最底层，主要负责监测和感知环境中的各种信息和数据，包括传感器、嵌入式系统、无线通信设备等，是整个物联网系统的基础。

由于物联网感知层具有分布式、异构、大规模的特点，安全问题一直是物联网领域面临的难点之一，因此，本文将以此为出发点，探讨物联网感知层安全要求。

1. 安全意识物联网感知层建立在现代通信技术和计算机网络基础上，它是整个物联网系统的基础，在保证整个系统的稳健性和可靠性方面起着重要的作用。

因此，在物联网感知层安全方面，首先需要重视安全意识。

要求相关从业人员加强安全意识教育，提高安全意识，从而有效的避免信息泄露和其他安全问题的出现。

2. 安全策略为了保障物联网感知层的安全，需要采取一系列的安全策略。

首先，需要建立适当的物联网感知层安全机制，从硬件、软件和网络等方面进行安全防范。

其次，应该从技术上加强对物联网感知层进行加密和认证，并建立完善的物联网加密机制和管理体系，对数据进行加密和管理。

3. 安全通信物联网感知层内部设备的通信需要满足高效、安全、可靠、可控等多种要求，因此，也需要考虑安全通信的问题。

可以采取一些措施，如加密、身份验证等，保证通信的安全与可靠。

4. 安全管理物联网感知层设备非常多，因此，需要建立完善的设备管理策略，包括设备注册、设备认证、设备检测、设备授权等。

同时，也需要对设备运行过程中产生的日志进行管理，及时发现异常情况并进行处理。

5. 安全维护物联网感知层是分布式、异构、大规模的系统，设备数量多、地理位置分散，因此，需要定期对设备进行维护和管理，及时修复设备的漏洞和安全问题，并采取一系列安全保护措施，确保设备的安全与稳定。

综上所述，物联网感知层安全要求是物联网系统中非常重要的一环，既涉及到设备安全，也涉及到数据安全。

要求相关从业人员要加强安全意识教育，从技术上加强对物联网感知层进行加密和认证，并建立完善的物联网加密机制和管理体系，对数据进行加密和管理，同时采取一系列安全保护措施，确保设备的安全与稳定。

8、物联网感知层安全物联网感知层安全
1：引言
1.1 背景
1.2 意义和目的
1.3 文档结构
2：物联网感知层概述
2.1 物联网感知层定义
2.2 物联网感知层架构
2.3 物联网感知层组成元素
3：物联网感知层安全威胁
3.1 物理攻击
3.2 网络攻击
3.3 信息泄露
3.4 服务拒绝
4：物联网感知层安全措施
4.1 物理安全措施
4.2 网络安全措施
4.3 数据安全措施
4.4 身份认证与访问控制
4.5 安全监控与响应机制5：物联网感知层安全评估
5.1 安全需求分析
5.2 安全威胁分析
5.3 安全风险评估
5.4 安全控制评估
6：物联网感知层安全管理
6.1 安全策略制定
6.2 安全培训与意识
6.3 安全演练与应急响应
6.4 安全监管与合规性管理7：物联网感知层安全案例分析
7.1 恶意攻击案例
7.2 数据泄露案例
7.3 身份伪装案例
7.4 服务拒绝案例
附件：
本文档涉及的附件，请参见附件部分。

法律名词及注释：
- 物联网（IoT）：物联网是指通过互联网络让各种设备相互连接，实现信息互通和智能化控制的网络
- 感知层：物联网中的感知层指的是物联网设备层，包括传感器、执行器等设备
- 安全威胁：对物联网感知层的攻击、破坏和非法访问的行为- 信息泄露：未经授权的个人敏感信息、商业机密等在物联网感知层被泄露或窃取的情况
- 服务拒绝：针对物联网感知层的攻击，导致服务无法正常提供的情况。