物联网信息安全与隐私保护研究
摘要：随着信息技术的快速发展和应用，改善了人们的生产生活水平，而物联网的出现，进一步加速了社会信息化的发展进程，它为人们创造了便捷、高效、智能化的生活条件。物联网是实现智慧城市的关键技术，带来了从而有过的机遇和挑战，尤其是物联网信息安全问题，研究无联系信息安全保护机制对于加速物联网发展和应用具有积极的意义。
关键词：信息安全；物联网；隐私保护；信息网络
中图分类号：tp309.2
当前，社会进入了高度信息化的发展阶段，信息技术在为人类带来数字化、便捷、快速服务的同时，也改变了人们的生产及生活模式。尤其在物联网技术出现之后，进一步带来了新的机遇和挑战。在三网融合的今天，数据信息的交换和处理速度、安全性、准确性直接影响到人们的生产生活质量。然而物联网是在传统互联网技术上发展起来的新型信息网络，也不可避免地存在信息安全问题。尤其物联网目前处于初级发展阶段，特别是在信息安全与隐私机制方面的技术标准并不成熟，其安全问题有待解决。文中介绍了物联网技术和应用，对物联网及其rfid信息安全与隐私保护机制进行了深入探讨和研究，这对于促进物联网技术的发展和应用具有积极意义。
1 物联网与信息安全
1.1 物联网技术与应用
物联网信息安全期末考试重点 考前九章： 1、单选15x2’ 2、填空7x2’ 3、名词解释5x3’ 4、简答5x5’ 5、论述1x16’（短文500左右） 一、散的知识 1、物联网可划分成哪几个层次？ 感知层、传输层、处理层、应用层 2、物联网人与物、物与物之间通信方式？ 综合利用有线和无线两者通信 3、物联网核心基础设施是？ 网络，传感器，控制器，物理设备 6、安全协议哪些用于应用层？哪些用于传输层？ 传输层：IPSEC协议、TLS协议、VPN、安全套接字层协议（SSL）、安全外壳协议（SSH）； 应用层：Web安全协议、电子邮件安全协议、门户网站、安全电子交易（SET）。
7、机密性的服务包括哪些？ 文件机密性、信息传输机密性、通信流的机密性。 8、防火墙+VPN+入侵检测+访问控制？ VPN(Virtual Private NetWork，虚拟专用网络)是一种在公用网络上建立专用网络的技术。整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台之上的逻辑网络。 VPN可以在防火墙与防火墙或移动的Client间对所有网络传输的内容加密，建立一个虚拟通道，让两者间感觉是在同一个网络上，可以安全且不受拘束地互相存取。 防火墙（Firewall），也称防护墙，是由Check Point创立者Gil Shwed于1993年发明并引入国际互联网（US5606668（A）1993-12-15）。它是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统，依照特定的规则，允许或是限制传输的数据通过。 入侵检测（Intrusion Detection），顾名思义，就是对入侵行为的发觉。他通过对计算机网络或计算机系统中若干关键点收集信息并对其进行分析，从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。 访问控制是给出一套方法，将系统中的所有功能和数据标识出来，组织起来，托管起来，然后提供一个简单的唯一的接口，这个接口的一端是应用系统一端是权限引擎。权限引擎所回答的只是：谁是否对某资源具有实施某个动作（运动、计算）的权限。返回的结果只有：有、没有、权限引擎异常。
《信息安全技术物联网数据传输安全技术要求》 国家标准编制说明 一、工作简况 1.1任务来源 物联网被认为是下一代IT潮流，设备将能够通过网络传输客户和产品数据。汽车、冰箱和其他设备连接物联网后，都可以产生并传输数据，指导公司的产品销售和创新。同时，消费者也可以使用连接物联网的设备收集自己的信息，比如现在的智能手环可以收集每天走多少步，心跳次数和睡眠质量等数据。 目前，物联网领域标准不一，让物联网市场碎片化。例如智能家居系统使用一套标准，医疗健康系统优势一套标准，甚至同样的领域，厂商的软件也指支持自己的设备。没有厂商愿意生产支持所有设备的通用程序，因此，集成数据和创建无缝的客户体验就成了难题。特别地，物联网安全标准的缺乏也让用户担心不同的设备如何保护客户数据的隐私和安全。隐私和安全是市场的敏感区域，如果物联网不能够保护好数据，很可能陷入危险的境地。” 有鉴于此，为了推进物联网产业在中国快速、健康的发展，2014年12月，全国信息安全标准化技术委员会将“信息安全技术物联网数据传输安全技术要求”课题下达给北京工业大学。 本标准工作组由北京工业大学、中国电子技术标准化研究院、中央财经大学、公安部第三研究所、中国科学院软件研究所、北京邮电大学、西安电子科技大学、无锡物联网产业研究院等组成。 本项目最终成果为：《信息安全技术物联网数据传输安全技术要求》国家标准。 1.2主要工作过程 主要工作过程如下： 1)2015年3-4月，课题组结合各参与单位的意见和实际系统的安全测评，进行任务研究分工，研究国内外相关标准内容，结合实际情况和各成员返回意见对标准草案编制方案进行了初步规划。 2)2015年5月，明确标准研制思路，项目组编制标准草案。 3)2015年6月，组织了标准草案研讨会，讨论已制定内容，根据研讨会各
浅谈大数据时代的客户数据安全与隐私保护如何运用好“大数据”这把双刃剑 数据如同一把双刃剑，在带来便利的同时也带来了很多安全隐患。数据对于互联网服务提供者而言具备了更多的商业价值，但数据的分析与应用将愈加复杂，也更难以管理，个人隐私无处遁形。回顾2014年，全球各地用户信息安全事件频出: 2014年3月22日“携程网”出现安全支付日志漏洞，导致大规模用户信息如姓名、身份证号、银行卡类别、银行卡卡号、银行卡CVV等信息泄露。 2014年5月13日，小米论坛用户数据库泄露，涉及约800万使用小米手机、MIUI系统等小米产品的用户，泄露的数据中带有大量用户资料，可被用来访问“小米云服务”并获取更多的私密信息，甚至可通过同步获得通信录、短信、照片、定位、锁定手机及删除信息等。 2014年12月2日乌云漏洞平台公开了一个导致“智联招聘网”86万用户简历信息泄露的漏洞。黑客可通过该漏洞获取包含用户姓名、婚姻状况、出生日期、出生日期、户籍地址、身份证号、手机号等各种详细的信息。 2014年12月25日，12306网站用户数据信息发生大规模泄露。 2014年8月苹果“iCloud服务”被黑客攻破，造成数百家喻户晓的名人私密照片被盗。 …… 这些信息安全事件让人们开始感受到“数据”原来与我们的生活接触如此紧密，数据泄露可以对个人的生活质量造成极大的威胁。大数据时代，如何构建信
息安全体系，保护用户隐私，是企业未来发展过程中必须面对的问题。安全技术水平的提高、法律法规的完善、以及企业和个人用户正视数据的运用的意识缺一不可。 数据安全技术是保护数据安全的主要措施 在大数据的存储，传输环节对数据进行各种加密技术的处理，是解决信息泄露的主要措施。对关键数据进行加密后，即使数据被泄漏，数据的盗取者也无法从中获得任何有价值的信息。尽管对于大数据的加密动作可能会牺牲一部分系统性能，但是与不加密所面临的风险相比，运算性能的损失是值得的。这实际上是企业管理和风险管理间的协调，重要的是企业要有将信息安全放在第一位的理念。 目前数据加密保护技术主要包括：数据发布匿名保护、社交网络匿名保护、数据水印等几种。此外，除了对数据进行加密处理以外，也有许多可以运用在数据的使用过程，以及发生数据泄露之后的相关保护技术。这些技术可以有效地降低数据安全事故带来的损失。 1、数据发布匿名保护技术 数据发布匿名保护技术是对大数据中结构化数据实现隐私保护的核心关键与基本技术手段。能够很好地解决静态、一次发布的数据隐私保护问题。 2、社交网络匿名保护技术 社交网络匿名保护技术包括两部分：一是用户标识与属性的匿名，在数据发布时隐藏用户的标志与属性信息;二是用户间关系的匿名，在数据发布时隐藏用户之间的关系。 3、数据水印技术
第一章 1.1物联网的安全特征： 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。 1.2物联网从功能上说具备哪几个特征？ 1，全面感知能力，可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息。 2，数据信息的可靠传递，可以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的传递出去。 3，可以智能处理，利用现代控制技术提供智能计算方法，对大量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 4，可以根据各个行业，各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用，或者整个行业及系统的建成应用解决方案。 1.3物联网结构应划分为几个层次？ 1，感知识别层 2，网络构建层 3，管理服务层4，综合应用层 1.4概要说明物联网安全的逻辑层次 物联网网络体系结构主要考虑3个逻辑层，即底层是用来采集的感知识别层，中间层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层 1.5物联网面对的特殊安全为问题有哪些？ 1，物联网机器和感知识别层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 信息安全：是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不易受到偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠的运行，信息服务不中断。 针对这些安全架构，需要发展相关的密码技术，包括访问控制、匿名签名、匿名认证、密文验证（包括同态加密）、门限密码、叛逆追踪、数字水印和指纹技术。 1.8 物联网的信息安全问题将不仅仅是技术问题，还会涉及许多非技术因素。下述几个方面的因素很难通过技术手段来实现： （1）教育：让用户意识到信息安全的重要性和如何正确使用物联网服务以减少机密信息的泄露机会； （2）管理：严谨的科学管理方法将使信息安全隐患降低到最小，特别应注意信息安全管理； （3）信息安全管理：找到信息系统安全方面最薄弱环节并进行加强，以提高系统的整体安全程度，包括资源管理、物理安全管理和人力安全管理； （4）口令管理：许多系统的安全隐患来自账户口令的管理； 物联网结构与层次 ①感知识别层：涉及各种类型的传感器、RFID标签、手持移动设备、GPS终端、视频摄像设备等；重点考虑数据隐私的保护； ②网络构建层：涉及互联网、无线传感器网络、近距离无线通信、3G/4G通信网络、网络中间件等；重点考虑网络传输安； ③管理服务层：涉及海量数据处理、非结构化数据管理、云计算、网络计算、高性能计算、语义网等；重点考虑信息安全； ④综合应用层：涉及数据挖掘、数据分析、数据融合、决策支持等。重点考虑应用系统安全； 4 管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，人们通常把物联网应用
第一章 物联网的安全特征： 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。 物联网从功能上说具备哪几个特征 1，全面感知能力，可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息。 2，数据信息的可靠传递，可以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的传递出去。 3，可以智能处理，利用现代控制技术提供智能计算方法，对大量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 4，可以根据各个行业，各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用，或者整个行业及系统的建成应用解决方案。 物联网结构应划分为几个层次 1，感知识别层 2，网络构建层 3，管理服务层4，综合应用层 概要说明物联网安全的逻辑层次 物联网网络体系结构主要考虑3个逻辑层，即底层是用来采集的感知识别层，中间层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层+ 物联网面对的特殊安全为问题有哪些 1，物联网机器和感知识别层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。信息安全：是指信息网络的硬件软件及其系统中的数据受到保护，不易受到偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠的运行，信息服务不中断。（上课时老师让抄下来的） 物联网的信息安全问题将不仅仅是技术问题，还会涉及许多非技术因素。下述几个方面的因素很难通过技术手段来实现： （1）教育：让用户意识到信息安全的重要性和如何正确使用物联网服务以减少机密信息的泄露机会； （2）管理：严谨的科学管理方法将使信息安全隐患降低到最小，特别应注意信息安全管理； （3）信息安全管理：找到信息系统安全方面最薄弱环节并进行加强，以提高系统的整体安全程度，包括资源管理、物理安全管理和人力安全管理； （4）口令管理：许多系统的安全隐患来自账户口令的管理； 物联网结构与层次 ①感知识别层：涉及各种类型的传感器、RFID标签、手持移动设备、GPS终端、视频摄像设备等；重点考虑数据隐私的保护； ②网络构建层：涉及互联网、无线传感器网络、近距离无线通信、3G/4G通信网络、网络中间件等；重点考虑网络传输安； ③管理服务层：涉及海量数据处理、非结构化数据管理、云计算、网络计算、高性能计算、语义网等；重点考虑信息安全； ④综合应用层：涉及数据挖掘、数据分析、数据融合、决策支持等。重点考虑应
1、物联网的体系结构 目前人们对于物联网体系结构有一些不同的描述，但涵基本相同。一般来说，可以把物联网的体系结构分为感知层、传输层、处理层和应用层四个部分，如表1所示 a）感知层的任务是全面感知外界信息，通过各种传感器节点获取各类数据，利用传感器网络或射频阅读器等网络和设备实现数据在感知层的汇聚和传输； b）传输层把感知层收集到的信息安全可靠地传输到信息处理层，传输层的功能主要通过网络基础设施实现，如移动通信网、卫星网、互联网等； c）处理层的任务是对传输层传输的信息进行相应的计算与处理，需要研究智能计算、并行计算、云计算和数据挖掘（da-ta mining）等多种关键技术； d）应用层是对智能处理后的信息的利用，是根据用户的需求建立相应的业务模型，运行相应的应用系统； 表1物联网体系结构 2、物联网隐私威胁 物联网的隐私威胁可以简单地分为两大类 a）基于数据的隐私威胁 数据隐私问题主要是指物联网中数据采集传输和处理等过程中的秘密信息泄露，从物联网体系结构来看，数据隐私问题主要集中在感知层和处理层，如感
知层数据聚合、数据查询和RFID数据传输过程中的数据隐私泄露问题，处理层中进行各种数据计算时面临的隐私泄露问题数据隐私往往与数据安全密不可分，因此一些数据隐私威胁可以通过数据安全的方法解决，只要保证了数据的性就能解决隐私泄露问题，但有些数据隐私问题则只能通过隐私保护的方法解决。 b）基于位置的隐私威胁 位置隐私是物联网隐私保护的重要容，主要指物联网中各节点的位置隐私以及物联网在提供各种位置服务时面临的位置隐私泄露问题，具体包括RFID阅读器位置隐私RFID用户位置隐私、传感器节点位置隐私以及基于位置服务中的位置隐私问题。 3、物联网隐私威胁分析 从前面的分析可以看出，物联网的隐私保护问题主要集中在感知层和处理层，下面将分别分析这两层所面临的隐私安全威胁。 （1）物联网感知层隐私安全分析 感知层的数据一般要经过信息感知、获取、汇聚、融合等处理流程，不仅要考虑信息采集过程中的隐私保护问题，还要考虑信息传送汇聚时的隐私安全。感知网络一般由传感器网络RFID技术、条码和二维码等设备组成，目前研究最多的是传感器网络和RFID系统。 a）RFID系统的隐私安全问题 RFID 技术的应用日益广泛，在制造、零售和物流等领域均显示出了强大的实用价值，但随之而来的是各种RFID的安全与隐私问题，主要表现在以下两个方面： 1）用户信息隐私安全RFID 阅读器与RFID 标签进行通信时，其通信容包
1.防火墙的功能是什么？防火墙的不足是什么？ 答:防火墙： ①过滤进、出内部网络的数据。②管理进、出内部网络的访问行为。 ③封堵某些禁止的业务。④记录通过防火墙的信息内容和活动。 ⑤对网络攻击进行检测和报警。 防火墙的不足是：（任选5个） ①不能防范不经过防火墙的攻击。②不能防止来自网络内部的攻击和安全问题。③由于防火墙性能上的限制，因此它通常不具备实时监控入侵的能力。④不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁。⑤不能防止受病毒感染的文件的传输。⑥不能防止利用服务器系统和网络协议漏洞所进行的攻击。⑦不能防止数据驱动式的攻击。⑧不能防止内部的泄密行为。⑨不能防止本身的安全漏洞的威胁。 1.请你利用认证技术设计两套系统，一套用于实现商品的真伪查询，另一套用 于防止电脑彩票伪造问题。 答：(1)系统产生一随机数并存储此数，然后对其加密，再将密文贴在商品上。当客户购买到此件商品并拨打电话查询时，系统将客户输入的编码(即密文)解密，并将所得的明文与存储在系统中的明文比较，若匹配则提示客户商品是真货；若不匹配则提示客户商品是假货。 (2)首先，系统给彩票编好码，习惯称之为条形码；然后，将条形码通过MD5运算，得到相应的消息摘要；接着，对消息摘要进行加密，得到相应密文；最后，
系统将条形码与密文绑定在一起并存储。若需要查询时只要查看条形码与密文是否相关联即可。这样，即可实现电脑彩票防伪，因为伪造者是无法伪造密文的。 3.用置换矩阵 ??????=1340201234K E 对明文Now you are having a test 加密，并给出其解密矩阵及求出可能的解密矩阵总数，据此说明置换密码的特征。 答：由置换矩阵可知明文划分长度L=5，经过置换后，得到的密文为 yno owe uha rnagvi s atte 将Ek 两行互换，再从小到大排列，既得Dk ,其解密矩阵为 0123430412K D ??=????（2分） L=5时可能的解密矩阵总数为 5！= 120 （2分） 01234nowyo uareh aving atest ???????????????? 0123413402??????01234ynoow euhar nagvi satte ???????????????? 置换密码的特征是位置变，字符不变。 4.对经凯萨密码加密的密文“Stb bj fwj mfansl f yjxy ”解密，写出明文。据此说明代换密码的特征。 答：假定f 为a , 推出key=5（1分）, 明文为：now we are having a test （2分）。代换密码的特征是字符变（1分），位置不变（1分）。
《物联网信息安全》期考试题（A卷） 一、单向选择题（每小题3分，共计30分） 1.下列那个不是物联网的基本特征。（） A. 全面感知 B. 可靠传送 C. 射频识别 D. 智能处理 2. 下列哪种不属于RFID系统的安全问题。（） A．RFID标识访问安全 B. 信息传输信道安全 C. RFID信息获取安全 D. RFID读写器安全 3. 下列不属于信息安全服务组织能力的是（） A．组织的管理能力 B. 信息安全服务资质管理能力 C. 服务小组的能力 D. 服务人员的能力 4. 下列哪种攻击类型不是对物联网信息感知层的攻击（）。 A. 拒绝服务攻击； B. 选择性转发攻击； C．Sinkhole和hello攻击；D. Sybil攻击和Wormhole攻击； 5. 物联网的容灾评价指标不包括（） A．系统恢复所需的空间； B. 系统恢复时间； C. 灾难发生方案所需的费用； D. 建立及维护一套容灾方案所需的费用； 6. 物联网数据备份系统的组成不包括（） A．目标B．工具C．设备D．数据 7. 蓝牙的网络安全模式不包括（） A、接入层模式 B、非安全模式
C、业务层安全模式 D、链路层模式 8. 物联网应用层信息安全的访问控制不包括（）。 A 身份认证 B 授权 C 文件保护 D 访问策略 9. 物联网黑客攻击的步骤不包括（） A. 端口扫描 B. 搜集信息 C. 探测分析系统的安全弱点 D. 实施攻击 10. 物联网入侵检测的步骤不包括（） A . 信息收集 B . 信息保护 C. 数据分析 D. 响应 二、填空题题（每小题3分,共计30分） 1. 物联网的信息功能模型包括、、和信息施效。 2. 物联网面临的信息安全主要包括：__、 __、 ___ 、传输网络安全和信息服务安全以及RFID安全等。 3. 物联网感知层的任务是。 4. 物联网信息感知的信息安全问题解决思路和方法主要由所决定。 5. 加密技术中最关键的问题是。 6. 物联网数据备份的类型主要包括：、、、 按需备份和排除5种方式。 7. 蓝牙安全体系中主要用到了3种秘钥，分别为、和。 8. 物联网应用层信息安全的访问控制的3要素分别为：、和。 9. 防火墙使用的基本技术包括：、和。 10. 漏洞扫描检测主机是否存在漏洞的方法有：和两种方法。 二、判断题（对的打“√”，错误的打“×”，每小题2分，共计10分） 1. 目前关于物联网的定义在业内已经达成了一致的意见。（） 2. 物联网面临的信息安全问题与计算机网络所面临的信息安全相同。（） 3. 物联网的体系架构包括感知层、网络层和应用层。（） 4. 信息安全服务是整个物联网环境成熟度的一个衡量指标。（） 5. 物联网信息感知的主要安全隐患是网络部署的开放性和无线电网络的广播特性。
物联网隐私保护问题
1、物联网的体系结构 目前人们对于物联网体系结构有一些不同的描述，但内涵基本相同。一般来说，可以把物联网的体系结构分为感知层、传输层、处理层和应用层四个部分，如表1所示 a）感知层的任务是全面感知外界信息，通过各种传感器节点获取各类数据，利用传感器网络或射频阅读器等网络和设备实现数据在感知层的汇聚和传输；b）传输层把感知层收集到的信息安全可靠地传输到信息处理层，传输层的功能主要通过网络基础设施实现，如移动通信网、卫星网、互联网等； c）处理层的任务是对传输层传输的信息进行相应的计算与处理，需要研究智能计算、并行计算、云计算和数据挖掘（da-ta mining）等多种关键技术； d）应用层是对智能处理后的信息的利用，是根据用户的需求建立相应的业务模型，运行相应的应用系统； 表1物联网体系结构 2、物联网隐私威胁 物联网的隐私威胁可以简单地分为两大类 a）基于数据的隐私威胁 数据隐私问题主要是指物联网中数据采集传输和处理等过程中的秘密信息泄露，从物联网体系结构来看，数据隐私问题主要集中在感知层和处理层，如感知层数据聚合、数据查询和RFID数据传输过程中的数据隐私泄露问题，处理层中进行各种数据计算时面临的隐私泄露问题数据隐私往往与数据安全密不
可分，因此一些数据隐私威胁可以通过数据安全的方法解决，只要保证了数据的机密性就能解决隐私泄露问题，但有些数据隐私问题则只能通过隐私保护的方法解决。 b）基于位置的隐私威胁 位置隐私是物联网隐私保护的重要内容，主要指物联网中各节点的位置隐私以及物联网在提供各种位置服务时面临的位置隐私泄露问题，具体包括RFID 阅读器位置隐私RFID用户位置隐私、传感器节点位置隐私以及基于位置服务中的位置隐私问题。 3、物联网隐私威胁分析 从前面的分析可以看出，物联网的隐私保护问题主要集中在感知层和处理层，下面将分别分析这两层所面临的隐私安全威胁。 （1）物联网感知层隐私安全分析 感知层的数据一般要经过信息感知、获取、汇聚、融合等处理流程，不仅要考虑信息采集过程中的隐私保护问题，还要考虑信息传送汇聚时的隐私安全。感知网络一般由传感器网络RFID技术、条码和二维码等设备组成，目前研究最多的是传感器网络和RFID系统。 a）RFID系统的隐私安全问题 RFID 技术的应用日益广泛，在制造、零售和物流等领域均显示出了强大的实用价值，但随之而来的是各种RFID的安全与隐私问题，主要表现在以下两个方面： 1）用户信息隐私安全 RFID 阅读器与 RFID 标签进行通信时，其通信内容包含了标签用户的个人隐私信息，当受到安全攻击时会造成用户隐私信息的泄
大数据时代的客户数据安全与隐私保护
大数据时代的客户数据安全与隐私保护 “大数据”一词来自于未来学家托夫勒于1980年所著的《第三次浪潮》。而最早开始对大数据进行应用探索的是全球知名咨询公司麦肯锡，2011年6月，麦肯锡公司发布了一份关于“大数据”的报告，该报告称：随着互联网的高速发展，全球信息化不断推进，数据将渗透到当今每一行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费盈余浪潮的到来。的确如麦肯锡所说，国际数据公司(IDC)的研究结果表明，2008年全球的数据量为0.49ZB，2009年的数据量为0.8ZB，2010年增长为1.2ZB,2011年数量更是高达1.82ZB，相当于全球每人产生200GB以上的数据。而整个人类文明所获得的全部数据中，有90%是过去几年内产生的。到2020年，全世界所产生的数据规模将达到今天的44倍。 数据如同一把双刃剑，在带来便利的同时也带来了很多安全隐患 数据对于互联网服务提供者而言具备了更多的商业价值，但数据的分析与应用将愈加复杂，也更难以管理。如同一把双刃剑，数据在带来许多便利的同时也带来了很多安全隐患，个人隐私无处遁形。回顾2014年，全球各地用户信息安全事件频出: 2014年3月22日“携程网”出现安全支付日志漏洞，导致大规模用户信息如姓名、身份证号、银行卡类别、银行卡卡号、银行卡CVV等信息泄露。 2014年5月13日，小米论坛用户数据库泄露，涉及约800万使用小米手机、MIUI系统等小米产品的用户，泄露的数据中带有大量用户资料，可被用来访问“小米云服务”并获取更多的私密信息，甚至可通过同步获得通信录、短信、照片、定位、锁定手机及删除信息等。 2014年12月2日
填空（25*1’） ①物联网的特征：全面感知、可靠传递、智能处理 ②物联网的安全问题：传统的网络安全问题、计算系统的安全问题、物联网感知过程中的 特殊安全问题 ③物联网的安全特征：安全体系结构复杂、涵盖广泛的安全领域、有别于传统的信息安全 ④RFID三类隐私威胁：身份隐私威胁、位置隐私威胁、内容隐私威胁 ⑤传感器节点一般由四个部分构成：感知模块、处理模块、传输模块和电源模块 ⑥传感器网络安全技术：基本安全框架、密钥管理、安全路由、侵入检测以及加密技术等 ⑦古典密码学包含的互相对立的分支：密码编码学、密码分析学 ⑧密码体制可分为：对称密码体制、非对称密码体制 ⑨评价密码体制的安全因素包括：保密度强、密钥长度、算法复杂度、差错传播性、密文 增加程度 ⑩密码分析分为四类：已知密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击 ?古典数据加密方法：变换、置换 ?分组密码分为三类：代替密码、移位密码、乘积密码 ?应用广泛的数字签名方法：RSA签名、DSS签名、散列签名 ?依据物联网中各个层次接入物联网方式的不同，物联网接入安全分为：节点接入安全、 网络接入安全、用户接入安全 ?网络诱骗技术：蜜罐（honeypot），蜜网（honeynet）技术 十六，*在信息系统中，对数据安全的保护就是对数据资源的机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability）的保护，简称CIA三原则。 十七，在密码学中，伪装（变换）之前的信息是原始信息，称为明文；伪装之后的信息看 起来是一串无意义的乱码，称为密文。把明文伪装成密文的过程称为加密，该过程使用的 数学变换称为加密算法；将密文还原为明文的过程称为解密，该过程使用的数学变换称为 解密算法。 十八，身份认证是指用户身份的确认技术，它是物联网信息安全的第一道防线，也是最重 要的一道防线。（访问控制包括三个要素：主体、客体和控制策略。） （SSL安全通信协议是一种传输层安全协议） 十九，DES算法、AES算法的密钥长度多少位？ 在DES加密算法中，明文和密文均为64位，有效密钥长度为56位。 AES的密钥长度可变，可按需要增大。 名词解释（7*3’） ①IoT：物联网②RFID：射频识别技术③ITU：国际电信联盟④DDoS：分布式入侵系统（DoS：拒绝服务攻击）（APT：高级持续性威胁攻击）⑤CIA：保密性、完整性、可用性 ⑥WSN：无线传感器网络⑦PAP：口令认证协议⑧ACP：访问控制包 ⑨ACL：访问控制列表⑩PKI：公钥基础设施?证书授权（Certificate Authority，CA）中心?IDS：入侵检测系统?honeypot：蜜罐?honeynet：蜜网?SSL：传输层安全协议 ?VPN：虚拟专用网，被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安 全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。?WPA：无线保护访问
物联网信息安全考试 题 Revised on November 25, 2020
1.防火墙的功能是什么防火墙的不足是什么 答:防火墙： ①过滤进、出内部网络的数据。②管理进、出内部网络的访问行为。 ③封堵某些禁止的业务。④记录通过防火墙的信息内容和活动。 ⑤对网络攻击进行检测和报警。 防火墙的不足是：（任选5个） ①不能防范不经过防火墙的攻击。②不能防止来自网络内部的攻击和安全问题。③由于防火墙性能上的限制，因此它通常不具备实时监控入侵的能力。 ④不能防止策略配置不当或错误配置引起的安全威胁。⑤不能防止受病毒感染的文件的传输。⑥不能防止利用服务器系统和网络协议漏洞所进行的攻击。⑦不能防止数据驱动式的攻击。⑧不能防止内部的泄密行为。⑨不能防止本身的安全漏洞的威胁。 1.请你利用认证技术设计两套系统，一套用于实现商品的真伪查询，另一套用 于防止电脑彩票伪造问题。 答：(1)系统产生一随机数并存储此数，然后对其加密，再将密文贴在商品上。当客户购买到此件商品并拨打电话查询时，系统将客户输入的编码(即密文)解密，并将所得的明文与存储在系统中的明文比较，若匹配则提示客户商品是真货；若不匹配则提示客户商品是假货。 (2)首先，系统给彩票编好码，习惯称之为条形码；然后，将条形码通过MD5运算，得到相应的消息摘要；接着，对消息摘要进行加密，得到相应密文；最后，系统将条形码与密文绑定在一起并存储。若需要查询时只要查看条形码与密文是否相关联即可。这样，即可实现电脑彩票防伪，因为伪造者是无法伪造密文的。
3.用置换矩阵 ??????=1340201234K E 对明文Now you are having a test 加密，并给出其解密矩阵及求出可能的解密矩阵总数，据此说明置换密码的特征。 答：由置换矩阵可知明文划分长度L=5，经过置换后，得到的密文为 yno owe uha rnagvi s atte 将Ek 两行互换，再从小到大排列，既得Dk ,其解密矩阵为 0123430412K D ??=????（2分） L=5时可能的解密矩阵总数为 5！= 120 （2分） 置换密码的特征是位置变，字符不变。 4.对经凯萨密码加密的密文“Stb bj fwj mfansl f yjxy ”解密，写出明文。据此说明代换密码的特征。 答：假定f 为a , 推出key=5（1分）, 明文为：now we are having a test （2分）。代换密码的特征是字符变（1分），位置不变（1分）。 的两种用法是什么RSA 为什么能实现数字签名 答：RSA 的两种用法是：数据加密和数字签名。数字签名用于发送方身份认证和验证消息的完整性，要求具有唯一性、不可抵赖、不可伪造等特性。 RSA 的私钥是仅有使用者知道的唯一密钥，具有唯一性；使用该密钥加密消息（既数字签名）加密者无法抵赖，具有不可抵赖性；RSA 加密强度保证了私钥破译计算不可行，因而难于伪造，具有保密性。因而RSA 符合数字签名的要求，能够实现数字签名。 6.信息(INFORMATION)：是对数据的解释、具有主观性和明确的含义。 信息是有价值的，保证信息安全的目的是有效使用信息的价值。 7.信息是对数据不确定性的消除，可用信息墒度量。 数据加密是增加数据的不确定性，解密是减少数据的不确定性。
物联网信息安全技术研究 肖广娣 凌 云 （苏州大学 江苏 苏州 215131） 摘 要： 物联网在各个领域的推广应用也把原来的网络安全威胁扩大到物质世界，增加防范和管理难度，根据物联网的三个层次，分析物联网的安全特性，特别对感知层的安全问题进行分析，并对物联网安全技术中的密钥管理技术进行讨论。 关键词： 物联网；安全；感知层；RFID；密钥管理 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120096－01 的议程，我们了解一下感知层的安全问题。 0 引言 感知层主要通过各类传感器和设备从终端节点收集信息，物联网是在计算机互联网的基础上将各种信息传感设备， 用传感器来标识物体，可无线或远程完成一些复杂的操作，节比如射频识别（RFID），红外传感器，全球定位系统，激光扫 约人力成本。而物联网中这些传感器或设备大多安装在一些无描器等各种信息传感设备与互联网结合起来构成的一个巨大网 人监控的地点，可以轻易接触或被破坏，极易被干扰，甚至难络，来进行信息的通信和交流，以实现对物品的识别，跟踪， 以正常运行，或被不法分子进行非法控制。 定位和管理，即“internet of things”。它是接下来网络发 比如我们在物联网中常见的RFID系统，它主要设计用来提展的主要方向，具有全面感知，可靠传递，智能化处理的特 高效率，降低成本，由于标签成本的限制，也很难对起采用较点。所以物联网是互联网，传感网，移动网络等多种网络的融 强的加密方式。并且它的标签和阅读器采取无线的非接触方合，用户端由原来的人扩展到了任何的物与物之间都可进行通 式，很容易受到侦听，导致在数据的收集，传输和处理过程中信以及信息的交换。但是随着这些网络的融合以及重新构成的 都面临严重的安全威胁。RFID系统一般部署在户外环境，容易统一的新的网络，使网络入侵，病毒传播等影响安全的可能性 受到外部影响，如信号的干扰，由于目前各个频带的电磁波都范围越来越大，它存在着原来多种网络已有的安全问题，还具 在使用，信号之间干扰较大，有可能导致错误读取命令，导致有它自己的特殊性，如隐私问题，不同网络间的认证，信息可 状态混乱，阅读器不能识别正确的标签信息；非法复制标签，靠传输，大数据处理等新的问题将会更加严峻。所以在物联网 冒充其它标签向阅读器发送信息；非法访问，篡改标签的内的发展过程中，一定要重视网络安全的问题，制定统一规划和 容，这是因为大多数标签为了控制成本没有采用较强的加密机标准，建立完整的安全体系，保持健康可持续发展。 制，大多都未进行加密处理，相应的信息容易被非法读取，导 1 物联网的安全特性 致非法跟踪甚至修改数据；通过干扰射频系统，进行网络攻物联网按照一般标准分为三个层次：应用层，网络层，感 击，影响整个网络的运行。 知层。应用层主要是计算机终端，数据库服务器等，进行数据 对此我们应该采取的安全措施为：首先对标签和阅读器之的接收，分析和处理，向感知系统其他终端下达指令。网络层 间传递的信息进行认证或加密，包括密码认证，数字签名，是依靠现有的网络，如因特网，移动网络等将应用层和感知层 hash锁，双向认证或第三方认证等技术，保证阅读器对数据进之间的通信数据进行安全可靠的传递，类似于人体的神经系 行解密之前标签信息一直处于锁定状态；其次要建立专用的通统。感知层主要包含一些无线传感设备，RFID标签和读写器， 信协议，通过使用信道自动选择，电磁屏蔽和信道扰码技术，状态传感器等，类似于人体的感官。虽然各层都具有针对性较 来降低干扰免受攻击；也可通过编码技术验证信息的完整性提强的密码技术和安全措施，但相互独立的安全措施不能为多层 高抗干扰能力，或通过多次发送信息进行核对纠错。 融合一起的新的庞大的物联网系统解决安全问题，所以我们必 所以针对感知层的安全威胁，我们需要建立有效的密钥管须在原来的基础上研究系统整合后带来的新的安全问题。 理体系，合理的安全架构，专用的通信协议确保感知层信息的应用层支撑物联网业务有不同的策略，如云计算，分布式 安全、可靠和稳定。 系统，大数据处理等等都要为相应的服务应用建立起高效，可 3 物联网的密钥管理技术 靠，稳定的系统，这种多业务类型，多种平台，大规模的物联 物联网中的密钥管理是实现信息安全的有力保障手段之网系统都要面临安全架构的建立问题。 一，我们要建立一个涉及多个网络的统一的密钥管理体系，解网络层虽然在因特网的基础之上有一定的安全保护能力， 决感知层密钥的分配，更新和组播等问题。而所有这些都是建但在物联网系统中，由于用户端节点大量增加，信息节点也由 立在加密技术的基础之上，通过加密实现完整性，保密性以及原来的人与人之间拓展为物与物之间进行通信，数据量急剧增 不可否认性等需求。加密技术分为两大部分：算法和密钥。之大，如何适应感知信息的传输，以及信息的机密性，完整性和 前国际上比较成熟的算法有AES，DES等，同时他们需要强大的可用性如何保证，信息的隐私保护，信息的加密在多元异构的 密钥生成算法保证信息的安全。 物联网中显得更加困难。 目前的密钥管理技术主要分为对称密钥管理和非对称密钥感知层信息的采集，汇聚，融合，传输和信息安全问题， 管理，对称密钥管理又分为预分配方式，中心方式和分组分簇因为物联网的感知网络种类复杂，各个领域都有可能涉及，感 方式。比较典型的有q-composite密钥预置方法，概率密钥预知节点相对比较多元化，传感器功能简单，无法具有复杂的安 分配方法，SPINS协议，E-G方法等，相对于非对称密钥系统，全保护能力。 它的计算 2 感知层的安全问题 由于应用层和网络层我们相对比较熟悉，而感知层是物联 网中最能体现物联网特性的一层，信息安全保护相对比较薄弱复杂度明显较低，但安全性也相对要低。非对称密钥 管理中比较典型的就是ECC公钥密码体制，它的硬件实现简单， （下转第126页）
第一章 1、1物联网的安全特征: 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。 1、2物联网从功能上说具备哪几个特征？ 1,全面感知能力,可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息。 2,数据信息的可靠传递,可以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的传递出去。 3,可以智能处理,利用现代控制技术提供智能计算方法,对大量数据与信息进行分析与处理,对物体实施智能化的控制。 4,可以根据各个行业,各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用,或者整个行业及系统的建成应用解决方案。 1、3物联网结构应划分为几个层次？ 1,感知识别层 2,网络构建层 3,管理服务层4,综合应用层 1、4概要说明物联网安全的逻辑层次 物联网网络体系结构主要考虑3个逻辑层,即底层就是用来采集的感知识别层,中间层数据传输的网络构建层,顶层则就是包括管理服务层与综合应用层的应用中间层+ 1、5物联网面对的特殊安全为问题有哪些？ 1,物联网机器与感知识别层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。 信息安全:就是指信息网络的硬件软件及其系统中的数据受到保护,不易受到偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续可靠的运行,信息服务不中断。(上课时老师让抄下来的) 1、8 物联网的信息安全问题将不仅仅就是技术问题,还会涉及许多非技术因素。下述几个方面的因素很难通过技术手段来实现: (1) 教育:让用户意识到信息安全的重要性与如何正确使用物联网服务以减少机密信息的泄露机会; (2) 管理:严谨的科学管理方法将使信息安全隐患降低到最小,特别应注意信息安全管理; (3) 信息安全管理:找到信息系统安全方面最薄弱环节并进行加强,以提高系统的整体安全程度,包括资源管理、物理安全管理与人力安全管理; (4) 口令管理:许多系统的安全隐患来自账户口令的管理; 物联网结构与层次 ①感知识别层:涉及各种类型的传感器、RFID标签、手持移动设备、GPS终端、视频摄像设备等;重点考虑数据隐私的保护; ②网络构建层:涉及互联网、无线传感器网络、近距离无线通信、3G/4G通信网络、网络中间件等;重点考虑网络传输安; ③管理服务层:涉及海量数据处理、非结构化数据管理、云计算、网络计算、高性能计算、语义网等;重点考虑信息安全; ④综合应用层:涉及数据挖掘、数据分析、数据融合、决策支持等。重点考虑应
物联网安全和隐私需要考虑的三个问题 物联网的安全需要一个与以网络为中心的传统IT安全完全不同的方法。 连接更多的事物改变了我们安全的方式。随着人，物，基础设施和物理世界的环境日益变得更加数字化，安全方法需要一个转变，即从IT安全架构向物联网安全体系结构的转变。企业必须考虑许多根本性的转变，成功地过渡到这种新的架构和思维方式。并需要开始理解为什么物联网的安全性是不同于传统的IT安全，在任何行业所有类型的组织，应该开始考虑三个关键问题： 问题1：我们在试图保护什么？ 就其本质而言，物联网不是单一的技术，一个业务单位或一个垂直行业。更确切地说，在企业或消费者环境中部署和连接设备、对象或基础设施，本质上意味着多个端点之间的连接。任何连接的应用，无论是一个在家庭连接的温控器还是用于风力涡轮机的传感器，这其中包括一些配置的设备，应用程序，网络，当然也包括人员。 当面临表面的威胁时（即潜在的脆弱性的景观），组织必须评估风险的物联网安全堆栈，这些领域不只是技术系统组件，而且还包括参与系统的人和组织内部，以及合作伙伴。 虽然设备、应用程序和网络（技术）安全是维护任何连接事物的核心，人员安全的另一个重要方面却往往被忽视。密码安全、BYOD环境、员工流失、缺乏安全培训、简单的人为错误，在任何系统中呈现人员动态也是诸多风险之一。请记住，物联网的系统安全取决于其最薄弱的端点。使人们有助于增强安全性。 物联网安全协议堆栈 要了解在安全保护最充分的情况下，需要采取组织全面清查，不只是其专有的终端点，设备和系统，还有所有相关联的设备，应用，网络，用户和支持者。而我们在保护什么？的出发点是： 1.确定这个生态系统 2.确定传感器和数据如何添加到产品或基础设施中，并将数据收集到一个生态系统中。
大数据时代的客户数据安全与隐私保护 “大数据”一词来自于未来学家托夫勒于1980年所著的《第三次浪潮》。而最早开始对大数据进行应用探索的是全球知名咨询公司麦肯锡，2011年6月，麦肯锡公司发布了一份关于“大数据”的报告，该报告称：随着互联网的高速发展，全球信息化不断推进，数据将渗透到当今每一行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费盈余浪潮的到来。的确如麦肯锡所说，国际数据公司(IDC)的研究结果表明，2008年全球的数据量为0.49ZB，2009年的数据量为0.8ZB，2010年增长为 1.2ZB,2011年数量更是高达1.82ZB，相当于全球每人产生200GB以上的数据。而整个人类文明所获得的全部数据中，有90%是过去几年内产生的。到2020年，全世界所产生的数据规模将达到今天的44倍。 数据如同一把双刃剑，在带来便利的同时也带来了很多安全隐患 数据对于互联网服务提供者而言具备了更多的商业价值，但数据的分析与应用将愈加复杂，也更难以管理。如同一把双刃剑，数据在带来许多便利的同时也带来了很多安全隐患，个人隐私无处遁形。回顾2014年，全球各地用户信息安全事件频出: 2014年3月22日“携程网”出现安全支付日志漏洞，导致大规模用户信息如姓名、身份证号、银行卡类别、银行卡卡号、银行卡CVV等信息泄露。 2014年5月13日，小米论坛用户数据库泄露，涉及约800万使用小米手机、MIUI系统等小米产品的用户，泄露的数据中带有大量用户资料，可被用来访问“小米云服务”并获取更多的私密信息，甚至可通过同步获得通信录、短信、照片、定位、锁定手机及删除信息等。 2014年12月2日 乌云漏洞平台公开了一个导致“智联招聘网”86万用户简历信息泄露的漏