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1、物联网工程设计与实施,模块八 物联网工程的信息安全,主要内容,8.1物联网工程的安全概述 8.2物联网面临的威胁 8.3物联网的安全 8.4物联网的安全机制,掌握物联网工程信息安全的对策,重点,导入案例,智慧物联网在陆军战场上的应用,思考题 根据本项目给出物联网工程的安全策略。,8.1物联网工程的安全概述,物联网工程的安全性主要从数据机密性、数据完整性、数据新鲜性、可用性、鲁棒性和访问控制六方面考虑。,8.2物联网面临的威胁,物联网工程中常见的攻击类型如下： （1）保密与认证攻击。 （2）拒绝服务攻击。 （3）针对完整性的隐秘攻击。,8.2物联网面临的威胁,8.2物联网面临的威胁,8.2.1物
2、理层攻击,1.拥塞攻击,解决方法是重传发生冲突的数据，增加节点能量消耗。拥塞攻击通过发出无线干扰射频信号，实现破坏无线通信的目的，分为全频段拥塞干扰和瞄准式拥塞干扰。 传感器网络可采用诸如跳频、调节节点占空比等技术来防范拥塞攻击。,8.2物联网面临的威胁,8.2.1物理层攻击,2.物理破坏,破坏主要包括： （1）攻击者俘获一些节点，对它进行物理上的分析和修改，并利用它干扰网络的正常功能，甚至可以通过分析其内部敏感信息和上层协议机制，破坏网络的安全性。 （2）攻击者直接停止俘获节点的工作，造成网络拓扑结构变化，如果这些骨干节点被俘获，将造成网络瘫痪。 对抗物理破坏可在节点设计时采用抗窜改硬件，同
3、时增加物理损害感知机制。,8.2物联网面临的威胁,8.2.2数据链路层攻击,1.碰撞攻击,可以先采取冲突检测的方法确定恶意引发冲突，同时设置更加有效的退避算法，也可以采用纠错编码的方法，在通信数据包中增加冗余信息来纠正数据包中的错误位。,8.2物联网面临的威胁,8.2.2数据链路层攻击,2.耗尽攻击,耗尽攻击是指利用协议漏洞，通过持续通信的方式使节点能量资源耗尽，例如当有些算法试图重传分组时，攻击者将不断干扰其发送，直至节点耗尽能源。 在协议实现的时候，制定一些执行策略，对过度频繁的请求不予理睬，或者对同一个数据包的重传次数据进行限制，以免恶意节点无休止干扰导致能源耗尽。,8.2物联网面临的威
4、胁,8.2.2数据链路层攻击,3.非公平竞争,非公平竞争是指恶意节点滥用高优先级的报文占据信道，使其他节点在通信过程中处于劣势，从而会导致报文传送的不公平，进而降低系统的性能，但这种攻击方式需要敌方完全了解传感器网络的MAC协议机制。 可以采用短小帧格式的方法，这样就可以降低单个节点占用信道的时间；另一种方法采用竞争或者时分多址（TDMA）的方式实现数据传输。,8.2物联网面临的威胁,8.2.3网络层攻击,1.虚假路由信息； 2.选择性重发攻击； 3.槽洞攻击； 4.女巫攻击； 5.虫洞攻击； 6.HELLO攻击； 7.ACK攻击,8.2物联网面临的威胁,8.2.4传输层攻击,一种解决方案是要
5、求客户成功回答服务器的若干问题再建立连接，它的缺点是要求合法节点进行更多的计算、通信，并消耗更多的能量。另一种方案是引入入侵机制，基站限制这些洪泛报文的发送。,1.洪泛攻击,8.2物联网面临的威胁,8.2.4传输层攻击,失步攻击是指当前连接断开。例如，攻击者向节点发送重放的虚假信息，导致节点请求重传丢弃的数据帧。利用这种方式，攻击者能够削弱甚至完全削夺节点进行数据交换的能力，并浪费能量，缩短节点的生命周期。,2.失步攻击,8.3物联网的安全,8.3物联网的安全,8.3.1感知层安全,目前传感器网络安全技术主要包括基本安全框架、密钥分配、安全路由、入侵检测和加密技术等。,1.传感技术及其物联网安
6、全,8.3物联网的安全,8.3.1感知层安全,（1）标签本身的访问缺陷。 （2）通信链路的安全。 （3）移动RFID的安全。 目前，实现RFID安全性机制所采用的方法主要有物理方法、密码机制以及二者相结合的方法。,2.RFID相关安全问题,8.3物联网的安全,8.3.2网络层安全,1.来自物联网本身的架构、接入方式和各种设备的安全问题； 2.进行数据传输的网络相关安全问题。,8.3物联网的安全,8.3.3应用层安全,1.业务控制和管理； 2.中间件； 3.隐私保护。,8.4物联网的安全机制,8.4.1 RFID安全机制,在射频识别应用系统上主要是用三种传输信息保护方式，即认证传输方式、加密传输
7、方式和混合传输方式。,1.射频识别系统的保密机制,8.4物联网的安全机制,8.4.1 RFID安全机制,（1）相互对称的鉴别； （2）利用导出密钥的鉴别； （3）加密的数据传输。,2.射频识别系统的安全设计,8.4物联网的安全机制,8.4.2中间件的安全机制,安全中间件产品一般基于公开密钥基础设施（简称PKI）体系思想，如对称加密与解密、非对称加密与解密、信息摘要、单向散列、数字签名、签名验证、证书认证及密钥生成、存储、销毁，进一步扩充组合形成新的PKI功能逻辑，进而形成系统安全服务接口、应用安全服务接口、储存安全服务接口和通信安全服务接口。,8.4物联网的安全机制,8.4.3无线传感器网络的
8、安全机制,（1）能量限制。（2）有限的存储、运行空间和计算能力。 （3）通信的不可靠性。（4）节点的物理安全无法保证。（5）节点布置的随机性。 （6）安全需求与应用相关。,1.无线传感器网络的安全目标,8.4物联网的安全机制,8.4.3无线传感器网络的安全机制,（1）传感节点物理操纵的防御。 （2）信息窃听。 （3）私有性问题。 （4）拒绝服务攻击（DoS）。,2.无线传感器网络的安全设计,小结,模块八 物联网工程的信息安全,物联网工程的安全性主要从数据机密性、数据完整性、数据新鲜性、可用性、鲁棒性和访问控制六方面考虑的。 物联网感知层的任务是实现智能感知外界信息功能，其涉及的关键技术包括传感器、RFID、自组织网络、短距离无线通信、低功耗路由等。 物联网网络层主要实现信息的转变和传送，其涉及业务管理、中间件、数据挖掘等技术。,END,（1）结合模块二车位引导系统，面临安全威胁主要有哪些？ （2）结合模块二车位引导系统，如何进行系统安全防御。,思考与练习题,
