物联网信息安全

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1、物联网信息安全（复习思考题）1、信息安全的基本属性有哪些？答：机密性、完整性、可用性、真实性、不可抵赖性。2、私钥密码体制和公钥密码体制的区别是什么？答：公钥密码体制的加密和解密采用不同的密钥。私钥密码体制的加解密采用相同的密钥。这是公 钥密码体制和私钥密码体制最大的区别。3、哪些密码体制属于私钥密码体制?它们的分组长度和密钥长度各是多少？答：数据加密标准（DES）:明文、密文分组长度：n=64，密钥长度：1=56国际数据加密算法（IDEA）:明文、密文分组长度：n=64，密钥长度：1=128高级数据加密标准（AES）:明文、密文分组长度：n=128,192,256,密钥长度：1=128,19

2、2,2564、什么叫分组密码?分组密码有哪几种工作模式？答：将明文消息分为包含n个符号的组，用密钥k依次对每个明文分组进行加密，得到对应的密文组 的密码体制。工作模式：电子密码本模式ECB、密文分组链接模式CBC、输出反馈模式OFB、密文反馈 模式CFB、计数器模式CTR。5、什么是公钥密码体制?画出公钥密码体制示意图。答：在公钥加密系统中，加密和解密是相对独立的，加密和解密会使用两把不同的密钥，加密密钥 （公开密钥）向公众公开，谁都可以使用，解密密钥（秘密密钥）只有解密人自己知道，非法使用者根 据公开的加密密钥无法推算出解密密钥，顾其可称为公钥密码体制。Pl6、对于RSA公钥密码体制，已知p

3、=7, q=11。（1）已知私钥d=37，求公钥e。（2）设明文x=53，求密文y。（3）设密文y=21，求明文x。答：（1） 13（2）25（3）217、加密函数和H ash函数在信息安全中各有什么作用？答：密码技术主要保证数据的机密性。Hash函数能保证数据的完整性和认证性。8、解释MD5、SHA-1、MAC的中文意义。答：MD5（message digest,消息摘要）第5版。安全Hash算法SHA1（secure hash algorithm）第1 版。 带密钥的Hash函数称为消息认证码(MAC： message authentication code)。9、什么是数据完整性、给出两

4、个实现数据完整性检验的方案。 答：数据完整性是指数据在生成、传送或存储过程中没有被非法篡改。(1) 使用MAC。设用户A将消息x发送给接收者B, A与B共享MAC密钥K, hK是MAC。(2) 使用Hash函数和加密。设A与B共享分组密码的密钥K, EK是加密算法，h是公开的Hash函 数。10、简要概述物联网安全的层次。 答：物联网感知层安全、物联网网络层安全、物联网处理层安全、物联网应用层安全。11、物联网感知层常见的安全威胁和安全需求各有哪些？ 答：安全威胁：(1)感知节点所感知的信息被非法获取窃听(2)感知层的网关节点被非法控制(3)感知 层的普通节点被非法控制(4)感知层的普通节点被

5、非法捕获(5)感知层的节点受到DOS攻击(6)接入到 物联网的超大量传感节点的标识、识别、认证和控制问题。安全需求：(1)保密性：多数感知网络内部不需要认证和密钥管理,如统一部署的共享一个密钥 的感知网络(2)密钥协商：部分感知网络内部节点进行数据传输前需要预先协商会话密钥(3)节点认 证：个别感知网络(特别当传感数据共享时)需要节点认证,确保非法节点不能接入(4)信誉评估： 一些重要感知网络需要对可能被敌手控制的节点行为进行评估,以降低敌手入侵后的危害(5)安全路 由：几乎所有感知网络内部都需要不同的安全路由技术。12、物联网网络层常见的安全威胁和安全需求各有哪些？答：安全威胁：(1)DOS

6、攻击(拒绝服务：Denial of Service)、分布式拒绝服务(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。安全需求：(1)数据保密性;(2)数据完整性;(3)数据流保密性：对数据流量信息进行保 密；(4)DDOS攻击的检测与预防；(5)移动网中认证与密钥协商机制(Authentication and Key Agreement, AKA)的一致性或兼容性、跨域认证和跨网络认证。13、物联网处理层常见的安全威胁和安全需求各有哪些？ 答：安全威胁：(1)来自于超大量终端的海量数据的识别和处理；(2)智能变为低能；(3)自动变为失 控(可控性是信息安全的重要指

7、标之一)；(4)灾难控制和恢复；(5)非法人为干预(内部攻击)；(6)设 备(特别是移动设备)的丢失。安全需求：(1)对海量加密数据的快速、有效、准确处理是智能处理阶段遇到的一个重大挑战； (2)处理层需要高智能的处理机制；(3)失误时高效快速的恢复；(4)物联网处理层的信息保障还需要 科学管理手段；(5)降低移动设备丢失所造成的损失14、物联网应用层常见的安全威胁和安全需求各有哪些？ 答：安全威胁：(1)通用隐私的保护；(2)物联网各子系统没有统一标准,未来必然会面临网络平台 的网络融合问题。安全需求：(1)根据不同访问权限对同一数据库内容进行筛选；(2)提供用户隐私信息保护,同 时又能正确

8、认证；(3)解决信息泄露追踪问题；(4)进行计算机取证；(5)销毁计算机数据；(6)保护 电子产品和软件的知识产权。15、物联网信息感知面临的攻击类型有哪些？答：选择性转发攻击、Sinkhole攻击(槽洞攻击)、Sybil攻击(女巫攻击)、Wormhole攻击(虫洞攻 击)、Hello泛洪攻击。16、物联网信息感知层使用的密钥有哪些类型？ 答：(1)节点到基站之间通信的密钥(2)节点到节点之间通信的密钥(3)基站到所有节点之间通信的密 钥组密钥(4)节点到多个邻居节点之间通信的密钥簇密钥。17、了解Xerberos密钥分配协议。答：Kerberos协议使用一个KDC为每对节点建立会话密钥。它提

9、供了节点间的相互认证、密钥确认、 密钥新鲜性等功能，具有安全、可靠、透明和可伸缩的特点。18、了解E-G对密钥预分配方案。答：(1) 密钥预分配阶段(2) 共享密钥发现阶段(3) 路径密钥建立阶段(4) 密钥撤销(5) 密钥重置19、了解网络安全加密协议SNEP。答：SNEP利用预共享主密钥方式：已知每个节点与基站之间共享一对主密钥，其它密钥都利用主密 钥产生。20、了解微型广播认证协议卩TESLA。答：uTESLA协议主要思想：先广播一个通过密钥Kmac认证的数据包，然后公布密钥Kmac。这样就保 证了在密钥Kmac公布之前，没有人能够得到认证密钥的任何信息，也就没有办法在广播包认证之前 伪

10、造出正确的广播数据包。21、RFID存在哪些安全风险？有哪些安全需求？ 答：安全风险：数据完整性、身份真实性、数据隐匿性、用户侵犯隐私。安全需求：前向安全性、不可分辨性、访问控制、抗通信量分析、抗重放攻击、防跟踪能力。22、掌握Hash-Lock协议、随机化Hash-Lock协议、Hash链协议。答：已崩溃，看书吧，PPT3。23、蓝牙技术存在哪些安全隐患？答：蓝牙采用ISM(工业、科学、医药)4GHz的频段发送信息，与许多同类协议(如802.11b、家用设 备等)产生频段冲突，容易对蓝牙通信产生干扰，使通信服务失去可用性；电磁信号在发送过程中 容易被截获、分析，失去通信信息的保密性；通信对端

11、实体身份容易受到冒充、使通信失去可靠 性。24、了解蓝牙的网络安全技术。答：看书看书，PPT4。25、ZigBee需要哪些信息安全服务？ 答：(1)访问控制(2)数据加密(3)教据完整性(4)序列抗重播保护26、了解ZigBee信息安全构件。答：(1)AES-CTR(2)AES-CBC-MAC(3)AES-CCM27、熟悉UWB拒绝服务攻击原理、攻击类型、防御措施。答：看第4个PPT吧。28、了解移动Ad Hoc网络的安全需求。答：(1)可用性(Ava il ab ilit y)(2)认证性(Aut he nt ici ty)(3)机密性(Confiden tiali ty)(4)完整性(In

12、tegrity)(5)不可否认性(Nonrepudiation)(6)时间性(Timeliness)(7)隔离(Isolation)(8)授权 (Au thoriza tion)(9)低计算量(Ligh tweight Compu tat ions)(10 )位置保密(Loca tion Privacy)(11) 自稳定性(Self-S tabili ty)(12)Byzan tine 鲁棒性(Byzan tine Robus tness)(13)匿名性(Anonymi ty) (14)密钥管理(Key Management)(15)访问控制(Access Control)(16)信任(Tru

13、st)29、移动Ad Hoc网络的安全策略和机制是什么？ 答：(1)加密(2)保障路由安全(3)密钥管理(4)身份认证和访问控制(5)入侵检测30、物联网应用层的安全内容有哪些？ 答：根据不同的访问权限对同一数据库内容进行筛选、提供用户隐私保护、同时又能正确认作、信 息泄露追踪、节点主机取证、销毁节点主机数据、保护软件、硬件的知识产权。31、访问控制有哪些主要功能？答：身份认证、授权、文件保护、审计。32、在访问控制系统中，客体包含哪些内容？ 答：1、客体是一种信息实体，如：记录、存储页、存储段、文件、目录、目录树、邮箱、信息、程 序、位、字节、域、处理器、通信线路、时钟、网络节点。2、主体有

14、时也可以当作客体处理，如：一个进程可能包含许多子进程，这些子进程就可认为是 一种客体。3、在有些系统中，每种硬件设备都作为客体来处理，逻辑上所有客体都作为文件来处理。33、了解基于角色的访问控制和基于属性的访问控制内容。答：看 PPT5。34、掌握基于属性的访问控制中的“属性”的含义及其表达式。答：将四类对象自身的特性定义为属性ATTRIBUTE(A)二Ua,Ra,Oa,Rca，用户属性集合Ua，资源属性 集合Ra,操作属性集合Oa,运行上下文对象的属性RCa。属性表达式是对用户资格和能力的描述，在ABAC系统中被表示为某个属性变量的取值满足某种 条件的运算符的三元组，属性表达式不仅包括属性与

15、属性值的关系，而且包括属性与属性之间的关 系以及属性值与属性值的关系。具体看PPT5。35、了解基于属性的访问控制中的“访问控制规则”和“访问控制策略”的含义。答：访问控制规则是由用户、资源、操作和运行上下文四类基本对象的属性表达式(ae)通过逻辑 运算符(AND ,OR ,NOT)连接起来的表达式。ABAC中访问控制策略是由一个或若干个访问控制规则构成的集合，用Policy表示。任何一个访 问控制规则都是访问控制策略集合中的一个元素，即Rulei，Ruleipi。36、数字签名技术有什么作用？ 答：保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。37、在ElGama 1数字签名体制中，假设p=19, g=13。如果签名者A选取的私钥为x=10,试计算公钥。 设签名者A要对消息M=15进行签名，且选取随机数k=ll，求签名者A对M=15的签名。并验证该数字签名的有效性。答：38、利用DSS签名标准，设计一个实现身份认证和数据完整性检验的方案。39、掌握基于静态口令的身份认证协议、基于动态口令的身份认证协议、基于Hash函数的双向口令 身份认证协议。答：PPT540、掌握基于私钥密码体制的双向身份认证协议、基于公钥密码体制的双向身份认证协议。 答：PPT541、网络病毒主要特点有哪些？ 答：(1)程