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1、 2014 届届毕毕业业生生论论文文 论文题目： 物联网安全体系结构及关键技 术的分析与研究 系 别： 计算机学院 专 业： 网络工程 姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 职 称: 完成日期： 摘 要 随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野，物联网 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络，通过射频识别（RFID） 、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备，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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和 管理的网络。物联网是互联网功能的扩展，物联网将面临着更加复杂的信息安全问 题，在互联网的早
2、期阶段，人们更关注基础理论和应用研究，随着网络和服务规模 的不断增大，安全问题得以特显，引起了人们的高度重视，相继推出了一些安全技 术，如入侵检测系统、密钥管理、认证与访问控制、隐私保护等。本文介绍了物联 网的发展、安全问题及关键技术，给出了物联网安全模型，将从互联网的发展过程 来探讨物联网的安全问题。 关键词：物联网； 安全模型； 关键技术 Abstract With the rapid development of network technology and the widespread application, the concept of Internet of things int
3、o peoples horizons, an extension of the Internet of things is based on Internet and extension of a network, by means of radio frequency identification (RFID), infrared sensors, global positioning system (GPS), laser scanners, such as information sensing device, according to the contract agreement, t
4、o any item connected to the Internet, information exchange and communication, in order to realize to the intelligent identification, location, tracking and monitoring and management of network.Iot is an extension of the function of the Internet, the Internet of things will face more complex informat
5、ion security problems, in the early stages of the Internet, people pay more attention to the basic theory and application research, with the increasing of network and the service scale, security issues to show, caused the people attach great importance to, successively introduced some security techn
6、iques, such as intrusion detection systems, key management, authentication and access control, privacy protection and so on.This paper introduces the development of the Internet of things, security issues and key technologies, Internet security model is given, and from the development of the Interne
7、t to explore the safety issues of the Internet of things. Key words:Internet of things; security model; key technology 目 录 1 概述.1 1.1 物联网的发展背景1 1.2 物联网概念2 1.3 物联网的发展现状2 2 物联网体系架构及关键技术3 2.1 物联网三层架构3 2.2 物联网的关键技术5 2.2.1 自动识别技术6 2.2.2 传感技术6 2.2.3 网络技术7 3 物联网安全问题7 3.1 感知层的安全问题8 3.2 网络层的安全问题8 3.3 应用层的安全问
8、题9 3.4 物联网特殊安全问题9 4 物联网安全模型和关键技术. 10 4.1 物联网相关的安全特征.10 4.2 物联网安全模型10 4.3 物联网安全的关键技术11 4.3.1 密钥管理机制11 4.3.2 虚拟专用网技术12 4.3.3 认证与访问控制13 4.3.4 入侵检测技术14 4.3.5 容侵容错技术14 4.3.6 数据处理与隐私性15 5 提高物联网安全的措施16 6 物联网未来的发展趋势与展望17 7 总结18 致谢.19 参考文献.20 青海师范大学 2014 届毕业生（论文） - 0 - 1 概述 1.1 物联网的发展背景 互联网技术的发展和移动通信网络的普及已经改
9、变了人们的生活。短信取代了 电报，网络会议减少了出差旅行，微博就像提供了一个个人广播电台，让人们进入 了自媒体时代。互联网构造了一个虚拟的信息世界，人们在这个虚拟世界中可以随 时随地交流各种信息。 互联网的缺点是不能实时提供真实世界的信息。当人们走进超市时，自然而然 地想知道要买的商品位于哪个货架，价格是多少，这就需要人和物、物和物之间能 够进行信息交流，于是物联网应运而生。手机支付、高速公路的不停车收费、智能 家居等正在走入人们的生活，而这些只不过是物联网影院的初级阶段。 1999 年，美国麻省理工学院的自动识别中心（2003 年改为实验室）在研究射频 识别是提出了物联网的概念雏形，最初是针
10、对物流行业的自动监控和管理系统设计 的，其设想是给每个物品都添上电子标签，通过自动扫描设备，在互联网的基础上， 构造一个物-物通信的全球网络，目的是实现物品信息的的实时共享。1999 年，中 国科学院启动传感网项目，开始了中国物联网的研究，以便利用传感器组成的网络 采集真实生活种的物体信息。2003 年，美国技术评论把传感网络评为未来改变 人们生活的师大技术之首。 2005 年，国际电信联盟（ITU）发布了ITU 互联网报告 2005：物联网 ，正式 提出了物联网的概念。报告指出，世界上多有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾 都可以通过互联网主动进行信息交换。ITU 扩展了物联网的定义和范围，使
11、其不再 只是基于 RFID，而是利用嵌入到各种物品种的短距离移动收发器，把人与人的通信 延伸到人与物、物与物的通信。 2009 年，IBM 公司提出智慧地球的概念，得到美国政府批准，计划投资新一代 的智慧型基础设施。IBM 人为信息技术产业下一阶段的任务是把新一代 IT 充分运用 在各行各业种，具体说，就是把传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建 筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并进行连接，形成物联网。 2009 年，中国政府提出“感知中国”的战略，物联网被正式列为国家五大新兴 战略性产业之一，写入“政府工作报告” 。这是物联网在中国受到了全社会极大的关 注，一些高等院校也开设
12、了物联网工程专业。2011 年正式颁布的中国“十二五”规 划指出，在新兴战略性产业，新一代信息技术产业的发展重点是物联网、云计算、 三网融合、集成电路等。 目前，物联网的发展如火如荼，验证了 IBM 前首席执行官郭士纳提出的“十五 年周期定律” ，即计算模式每个十五年发生一次变革。该定律认为 1965 年前后发生 变革以大型机为标志，1980 年前后以个人计算机的普及为标志，而 1995 年前后则 发生了互联网革命。这样看来，新的周期将以 2010 年前后物联网的兴起为标志。 青海师范大学 2014 届毕业生（论文） - 1 - 2008 年，欧洲智能系统集成技术平台（缩写为 EPoSS,是一
13、个行业驱动的政策计 划）在其2020 年的物联网报告中，对物联网的发展做了分析预测，认为未来物 联网的发展将经历四个阶段：2010 年之前 RFID 被广泛应用于物流、零售和制药领 域，20102015 年物体互联，20152020 年物体进入半智能化，2020 年之后进入全 智能化。 由此可见，物联网的发展最终将取决于智能技术的发展。要使物体具有一定的 智能，至少要在每个物体中植入一个识别芯片。物体的种类、数量以及芯片的成本 和处理能力等，都是限制物联网全球普及的因素，因此，真正步入理想的物联网时 代还需要一个漫长的过程。 1.2 物联网的概念 物联网顾名思义就是物-物相连的互联网。这说明物
14、联网是一种通信网络，目前 较为大家所接受的物联网的基本含义是：通过 RFID、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连接起来，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。物联网的核心概 念在与“基于网络对物品信息的按需、自动、及时、可靠感知“。在实际应用中， 可以把感应器、处理器和无线通信模块嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公 路、建筑等各种物体中，使它们相互连接，构成物联网。一般认为物联网应具备三 个基本特征：（1）及时感知信息，即利用各种可用的感知手段，能实现对物体动态 信息的实时采集；（2）可靠传输信息，即通过各种信
15、息与互联网的融合，将感知的 信息准确可靠地传送出去；（3）智能处理信息，即利用云计算等智能计算技术对海 量的数据和信息进行分析和处理，以便按需、自动地获取到有用信息并对其进行利 用。物联网的本质是通过能够获取物体信息的传感器来进行信息采集，通过网络进 行信息传输与交换，通过信息处理系统进行信息加工及决策。 1.3 物联网的发展现状 2005 年，ITU 发布ITU 互联网报告 2005:物联网宣布了无所不在的物联网 通信时代即将来临，物联网通过智能感知与识别、普适计算、泛在网络的融合应用， 使之成为继计算机、互联网之后，世界信息技术的第三次革命。随后，美国“智慧 地球”和国内“感知中国”概念的
16、提出，世界上已有多个国家在积极地对物联网进 行研究。目前，美国、欧盟、日本、中国等都在巨资深入研究探索物联网。 美国国防部于 2000 年把传感网定为五大国防建设领域之一，仅在美墨边境“虚 拟栅栏”就投入 470 亿美元；美国政府对更新美国信息高速公路提出了更具高新技 术含量的信息化新方案，大力投资新一代智慧型基础设施。欧盟发布了 下一代全 欧移动宽带长期演进与超越以及研发与创新战略；2008 年在法国召开的欧洲物联网 大会的重要议题包括未来互联网和物联网的挑战、物联网中的隐私权、物联网在主 要工业部门中的影响等内容。欧盟委员会和欧洲技术专家们则将目光重点放在 EPC- 青海师范大学 2014 届毕业生（论文） - 2 - global 网络架构在经济、安全、隐私和管理等方面的问题上，他们希望能够建立一 套公平的、分布式管理的唯一标识符。日本政府曾紧急出台数字日本创新项目“ICT 鸠山大计划行”动大纲，提出“u-Japan”战略，目标在于实现以 4U 为特征的随时、 随地、任何物体、任何人均可
