物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅及其解決措施方案

物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機(jī)、Internet之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。在高歌猛進(jìn)的同時，物聯(lián)網(wǎng)背后隱藏的安全危機(jī)正日漸顯現(xiàn)。同TCP/IP網(wǎng)絡(luò)一樣，物聯(lián)網(wǎng)同樣面臨網(wǎng)絡(luò)的可管、可控以及服務(wù)質(zhì)量等一系列問題，并且有過之而無不及。如果這些問題不能得到很好的解決，或者說沒有很好的解決辦法，將會在很大程度上制約物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。因為網(wǎng)絡(luò)是存在安全隱患的，更何況分布隨機(jī)的傳感網(wǎng)絡(luò)、無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)，更是為各種網(wǎng)絡(luò)攻擊提供了廣闊的土壤，安全隱患更加嚴(yán)峻，如果處理不好，整個國家的經(jīng)濟(jì)和安全都將面臨威脅。

物聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)”

物聯(lián)網(wǎng)是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的延續(xù)和擴(kuò)展，將網(wǎng)絡(luò)的用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物與物之間，是一種新型的信息傳輸和交換形態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)時代又稱為后IP時代。目前，學(xué)術(shù)界公認(rèn)“物聯(lián)網(wǎng)是一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層共同構(gòu)成的大規(guī)模信息系統(tǒng)”，其核心結(jié)構(gòu)主要包括：感知層，如智能卡、RFID電子標(biāo)簽、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，其主要作用是采集各種信息；網(wǎng)絡(luò)層，如三網(wǎng)融合的計算機(jī)、Internet、無線網(wǎng)絡(luò)、固網(wǎng)等， 其主要作用是負(fù)責(zé)信息交換和通信；應(yīng)用層，主要負(fù)責(zé)信息的分析處理、控制決策，以便實現(xiàn)用戶定制的智能化應(yīng)用和服務(wù)，從而最終實現(xiàn)物與物、人與物的相聯(lián)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of things”。

物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵技術(shù)包括RFID技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、傳感網(wǎng)技術(shù)等，這些技術(shù)是智能信息傳感設(shè)備的技術(shù)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)及管理層的關(guān)鍵技術(shù)包括云計算、4G技術(shù)、SOA等。安置在動物、植物、機(jī)器和物品上的電子智能介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送信息，云計算技術(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理成為可能。從物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)而言，物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)的是融合，而不論它的基礎(chǔ)架構(gòu)是采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)還是什么別的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

物聯(lián)網(wǎng)的真正價值在于網(wǎng)，而不在于物。因為在于網(wǎng)，所以復(fù)雜。目前物聯(lián)網(wǎng)感知層的技術(shù)相對比較成熟，在各行各業(yè)已有比較成功的應(yīng)用，但是如果感知的信息沒有一個龐大的網(wǎng)絡(luò)體系對它們進(jìn)行管理和整合，就談不上深入的應(yīng)用，這樣的網(wǎng)絡(luò)就沒有意義。要構(gòu)建一個這樣的堪稱復(fù)雜巨系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的綜合管理、信息的融合析取及分門別類、數(shù)據(jù)的有指導(dǎo)性的傳輸和交互等等，它的復(fù)雜性、艱難性是可想而知的。

物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅

物聯(lián)網(wǎng)面臨哪些重要的安全威脅？與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅有哪些不同？對這個問題的討論，我們以感知層是傳感網(wǎng)、RFID為例進(jìn)行展開。

首先，傳感網(wǎng)絡(luò)是一個存在嚴(yán)重不確定性因素的環(huán)境。廣泛存在的傳感智能節(jié)點本質(zhì)上就是監(jiān)測和控制網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備，它們監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的不同內(nèi)容、提供各種不同格式的事件數(shù)據(jù)來表征網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。然而，這些傳感智能節(jié)點又是一個外來入侵的最佳場所。從這個角度而言，物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)非常復(fù)雜，數(shù)據(jù)間存在著頻繁的沖突與合作，具有很強的冗余性和互補性，且是海量數(shù)據(jù)。它具有很強的實時性特征，同時又是多源異構(gòu)型數(shù)據(jù)。因此，相對于傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，所有的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控措施、防御技術(shù)不僅面臨更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時又有更高的實時性要求，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全和其他相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域面前都將是一個新的課題、新的挑戰(zhàn)。

其次，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)感知層主要采用RFID技術(shù)時，嵌入了RFID芯片的物品不僅能方便地被物品主人所感知，同時其他人也能進(jìn)行感知。特別是當(dāng)這種被感知的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行傳輸時，信息的安全性相當(dāng)脆弱。如何在感知、傳輸、應(yīng)用過程中提供一套強大的安全體系作保障，是一個難題。同樣，在物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層和應(yīng)用層也存在一系列的安全隱患，亟待出現(xiàn)相對應(yīng)的、高效的安全防范策略和技術(shù)。只是在這兩層可以借鑒TCP/IP網(wǎng)絡(luò)已有技術(shù)的地方比較多一些，與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)對抗相互交叉。總之，物聯(lián)網(wǎng)的安全必須引起各階層的高度重視。從物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)而言，物聯(lián)網(wǎng)除了面對傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題之外，還存在著大量自身的特殊安全問題，并且這些特殊性大多來自感知層。我們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的感知層面臨的主要威脅有以下幾方面：

1．安全隱私