第9章 信息隐藏技术原理-物联网安全导论(第2版)-李联宁-清华大学出版社
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物联网工程专业本科培养方案专业代码:080905一.总则培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好的思想品质和职业道德修养,面向现代信息处理技术,掌握现代传感器和无线网络技术、信息处理、计算机技术等方面的基础理论和一定的开发能力,从事物联网领域的应用型工程技术人才。
专业特色通过四年的培养,学生在大学毕业时不仅能够掌握本专业的基础理论和专业知识,同时还掌握小型物联网的设计和管理技术,在他们走上工作岗位后可以成为小型物联网建设和管理方面的专门人才。
培养要求1.基本素质要求培养大学生具备良好的人格品质,包括政治思想素质、科学文化素质、心理品格素质和身体素质四大方面。
其中,健康的身体和心理素质是基础,良好科学文化素质是核心,正确的价值观是主导。
2.知识要求培养学生学习学科所要求的数学、物理、英语和人文社科等基础知识以及本专业领域内普遍使用的专业基础知识和应用技术,大学毕业后能够顺利从事当前技术工作的同时还具备从事未来10年技术工作的潜力。
3.能力要求培养学生具备从事移动物联网系统的开发和维护能力,以适应信息化社会人们在工作和日常生活中对物联网工程与各类移动传感器网络的普遍应用和大量需求。
从而使学生走向社会后能够很快适应相关的工作,经过几年的工作实践,使他们成为本行业的工程师。
为此,支撑培养目标的课程体系在专业课和方向课中有充分的部署和体现。
4.专业技能要求要求学生考取由国家人力资源与社会保障部和国家工业与信息化部共同举办的国家“计算机技术与软件专业技术资格(水平)”考试中的“计算机软件”、“计算机网络”、“计算机应用技术”任何一种证书来体现学生的计算机技术水平和专业技能。
主干学科与相关学科主干学科:计算机科学与技术相关学科:控制科学与工程,信息与通信工程,电气工程主干课程(打*者为专业核心课程)Python语言程序设计、C语言程序设计*、JAVA语言程序设计*、模电技术与数字逻辑*、数据结构与算法分析*、计算机组成与体系结构*、数据库技术*、计算机操作系统*、计算机网络工程与技术*、软件工程*、个人网页制作技术、Linux应用技术*、物联网技术及应用、无线传感器网络、专业方向课等。
“物联网技术”课程教学大纲课程名称:物联网技术英文名称:The Internet of Things Technology课程编码:课程学时:48 学分:3适用对象:计算机专业和网络工程专业本科学生先修课程:计算机网络使用教材:李联宁主编,《物联网技术基础教程》,清华大学出版社,2012.6主要参考书:[1]刘云浩,《物联网导论》科学出版社出版[2]一、课程介绍从网络结构上看,物联网就是通过Internet将众多信息传感设备与应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。
物联网的定义是:通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
当每个而不是每种物品能够被唯一标识后,利用识别、通信和计算等技术,在互联网基础上,构建的连接各种物品的网络,就是人们常说的物联网。
二、教学基本要求1.本课程主要讲述物联网技术的基本概念和基本原理,使学生了解物联网工程技术基础的主要内容2.培养学生物联网工程的逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力。
三、课程内容第1章“物联网概述”讲述物联网技术的基本知识第2章“物联网架构技术”讲述物联网的系统结构;第3章“标识技术”所讲述的各个特定领域的标识与自动识别技术、不同的标识体系、“物品”的统一标识体系、电子产品EPC编码;第4章“通信技术”主要讲述无线低速网络、移动通信网络、设备对设备(M2M)及工业领域的无线网络等方面通信技术基础;第5章“网络技术”主要讲述RFID非接触射频识别系统、无线传感器网络、宽带网络技术、无线网格网、云计算网络等技术;第6章网络定位和发现技术涉及GPS全球定位系统、蜂窝基站定位、新兴定位系统(AGPS)、无线室内环境定位、传感器网络节点定位及时间同步技术;第7章“软件、服务和算法技术”讲述环境感知型中间件、嵌入式软件、微型操作系统、面向服务架构、物联网海量数据存储与查询、物联网数据融合及路由等技术;第8章“硬件技术”讲述微电子机械系统(MEMS)、移动设备内置传感器硬件平台、数字化传感器及网络接口技术等。
第一章1.物联网安全涉及的范围有哪些?1). 物与物的交互行为2). 用户的控制行为3). 人与物的隐私4). 数据的更新、传输和转换2.简述物联网的安全特征。
感知信息要经过采集、汇聚、融合、传输、决策与控制等过程,体现出其要面对3个安全问题。
1). 感知网络的信息采集、传输与信息安全问题2). 核心网络的传输与信息安全问题3). 物联网业务的安全问题3.物联网从功能上来说具备哪几个特征?1). 全面感知能力2). 数据信息的可靠传递3). 智能处理4). 可以根据实际情况建成应用解决方案4.按照科学及严谨的表述,物联网结构应分为几层?①感知识别层、②网络构建层、③管理服务层、④综合应用层5.概要说明物联网安全的逻辑层次。
底层是用来信息采集的感知识别层中间层是数据传输的网络构建层顶层则是包括管理服务层和综合应用层的应用/中间件层6.物联网面对的特殊安全问题有哪些?1). 物联网机器/感知节点的本地安全问题2). 感知网络的传输与信息安全问题3). 核心网络的传输与信息安全问题4). 物联网业务的安全问题7.简述物联网中的业务认证机制。
根据业务由谁来提供和业务的安全敏感程度来设计,=8.物联网中的加密机制是什么?网络层加密机制是逐跳加密,业务层加密机制则是端到端的,两者紧密结合9.概要说明物联网安全技术分类。
①应用环境安全技术、②网络环境安全技术、③信息安全防御关键技术、④信息安全基础核心技术10.感知识别层可能遇到的安全挑战包括哪几种情况?①网关节点被敌手控制—安全性全部丢失;②普通节点被敌手控制(敌手掌握节点密钥);③普通节点被敌手捕获(但由于没有得到节点密钥,而没有被控制);④节点(普通节点或网关节点)受来自于网络的DOS攻击;⑤接入到物联网的超大量节点的标识、识别、认证和控制问题。
11.物联网网络构建层将会遇到哪些安全挑战?①拒绝服务攻击(DOS)攻击、分布式拒绝服务攻击(DDOS)攻击;②假冒攻击、中间人攻击等;③跨异构网络的网络攻击12.简要说明管理服务层的安全机制。
网络安全中的信息隐藏和隐蔽通信技术一、前言网络安全成为当今世界的一项重要议题,因为现在社会的信息化程度越来越高,几乎所有的交流都通过网络实现。
网络安全攸关国家安全和个人隐私,因此各国政府都加大了网络安全的投资力度。
信息隐藏和隐蔽通信技术是网络安全领域的一个重要分支,它们可以保护敏感信息不被不良分子盗取、窃取或篡改。
本文将对信息隐藏和隐蔽通信技术进行详细介绍,并探讨其实现方式和应用场景。
二、信息隐藏技术信息隐藏技术是一种将信息嵌入到其他数据中,达到隐藏信息的目的。
主要有四种方法,分别是LSB隐写术、DCT隐写术、量化隐写术和语言隐写术。
1. LSB隐写术LSB隐写术是一种将信息嵌入到图像或音频文件中,其中LSB代表最低有效位。
该技术将要隐藏的信息转化为二进制数据,然后将其插入到像素或采样的最低有效位中,从而实现信息的隐藏。
2. DCT隐写术DCT(离散余弦变换)隐写术是一种将信息嵌入到数字图像中。
它通过变换将原始图像转化为频域信号,然后将隐藏的信息嵌入到特定的频率中,达到隐蔽信息的目的。
3. 量化隐写术量化隐写术是一种将信息嵌入到视频流中,其基本原理与DCT隐写术相同。
它通过改变数据的量化值,将隐藏的信息嵌入到视频流中。
这种方法比LSB隐写术更加难以被检测。
4. 语言隐写术语言隐写术是使用一些特殊的技巧,将信息嵌入到一些明文中。
这种方法通常用于文字消息的隐蔽传输。
例如,在一篇文章中每隔若干个单词或字母插入一些隐藏的信息,读者很难察觉到这种变化。
三、隐蔽通信技术隐蔽通信技术是一种将通信内容嵌入到其他看似无关的通信中的通信技术,用于在可能存在监听和拦截的环境中安全通信。
主要有三种方法,分别是流量隐蔽、协议隐蔽和IP隐蔽。
1. 流量隐蔽流量隐蔽是一种将通信内容嵌入到网络流量中的技术,用于在可能存在网络监听、防火墙、IDS(入侵检测系统)和IPS(入侵预防系统)等安全设备的网络环境中安全通信。
它的基本思路是在隐蔽信道中将通信内容分割成小块,并将加密数据嵌入到每个小块中。
“物联网安全导论”课程教学大纲课程名称:物联网安全导论英文名称:Introduction to the security of Internet of things课程编码:课程学时:48 学分:3适用对象:物联网工程专业和网络工程专业本科学生先修课程:物联网技术基础使用教材:李联宁主编,《物联网安全导论》,清华大学出版社,2013.4主要参考书:[1]李联宁主编,《物联网技术基础教程》(第2版),清华大学出版社,2016.1一、课程介绍从网络结构上看,物联网就是通过Internet将众多信息传感设备与应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。
物联网的定义是:通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
当每个而不是每种物品能够被唯一标识后,利用识别、通信和计算等技术,在互联网基础上,构建的连接各种物品的网络,就是人们常说的物联网。
随着物联网技术的飞速发展,物联网在中国受到了全社会极大的关注。
与其他传统网络相比,物联网感知节点大都部署在无人监控的场景中,具有能力脆弱、资源受限等特点,这使得物联网安全问题比较突出,并且当国家重要基础行业和社会关键服务领域(如电力、金融、交通、医疗等)重要社会功能的实现即将依赖于物联网应用时,物联网安全问题已经上升到国家层面。
本课程试图将物联网安全技术领域做较全面详细介绍的基础上,给出实际工程案例及行业解决方案,达到技术全面、案例教学及工程实用的目的。
二、教学基本要求1.本课程主要讲述物联网安全技术的基本概念和基本原理,使学生了解物联网安全技术基础的主要内容2.培养学生物联网安全的逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力。
三、课程内容本课程主要分为5个部分,分别按物联网安全的技术架构分层次详细讲述涉及物联网安全的各类相关技术:第一部分物联网安全概述,简单介绍物联网信息安全的基本概念和主要技术,包括第1章物联网安全需求分析,第2章物联网安全技术架构,第3章密码与身份认证技术;第二部分物联网感知层安全,介绍涉及物联网感知层安全的理论与技术,包括第4章RFID系统安全与隐私,第5章 WSN无线传感器网络安全;第三部分物联网网络层安全,介绍涉及物联网网络层安全的理论与技术,包括第6章无线通信网络安全,第7章互联网网络安全,第8章中间件与云计算安全;第四部分物联网应用层安全,介绍涉及物联网应用层安全的理论与技术,包括第9章信息隐藏技术原理,第10章位置信息与隐私保护;第五部分物联网安全市场需求和安全体系规划设计,简单介绍物联网安全市场需求和安全体系规划,包括第11章物联网安全市场需求和发展趋势,第12章安全体系结构规划与设计。
信息隐藏概述信息隐藏是指在数字媒体中嵌入秘密信息的技术,目的是将敏感信息隐蔽地传输或存储起来,使得第三方无法察觉到其存在。
随着信息技术的不断发展,信息隐藏已经广泛应用于许多领域,例如网络安全、数字版权保护、水印技术等。
本文将从信息隐藏的原理、应用领域、技术挑战以及未来发展方向等方面进行概述。
一、信息隐藏原理信息隐藏的原理是通过在数字媒体中引入微小的变化来嵌入秘密信息,这些变化对于肉眼来说几乎不可察觉。
常见的信息隐藏技术包括LSB(最低有效位)隐写术、频域隐写术和语义隐写术等。
LSB隐写术通过将秘密信息的二进制比特插入到数字图像的最低有效位上来实现信息隐藏。
频域隐写术则是通过对频域系数进行微调,将秘密信息嵌入到音频或图像中。
而语义隐写术则是通过对文本或语音的语义进行调整来隐藏秘密信息。
二、信息隐藏的应用领域1. 网络安全信息隐藏在网络安全领域具有重要的应用价值。
例如,对于网络通信中的数据加密,可以将密钥嵌入到图像或音频中,以避免密钥被攻击者截获。
此外,在数字水印领域,信息隐藏也可以用于对数字内容进行版权保护,以及对数据的身份验证和完整性校验。
2. 数字版权保护随着数字内容的复制和传播变得越来越容易,数字版权保护变得尤为重要。
信息隐藏技术可以在数字内容中嵌入版权信息或数字水印,以便于追踪和保护数字内容的版权。
此外,信息隐藏还可以对数字音频进行版权保护,以防止未经授权的音频复制和传播。
3. 水印技术信息隐藏也被广泛应用于水印技术中。
数字水印是一种不可见的标记,可以嵌入到数字媒体中,并且可以在不影响原始内容质量的情况下被提取出来。
数字水印可以用于对图像、音频和视频进行版权保护,内容追踪和真伪验证等方面。
三、信息隐藏的技术挑战信息隐藏技术在实际应用中仍面临着一些挑战。
首先,信息隐藏需要找到一种合适的嵌入位置,以保证隐藏的信息不会引起肉眼识别。
其次,嵌入的信息需要具有一定的容错性,以应对传输过程中的噪声和干扰。