物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下如何有效保護個人隱私

◎吳科

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下如何有效保護個人隱私

◎吳科

“物聯(lián)網(wǎng)”最早是在1999 年由 MIT Auto-ID 中心 Ashton 教授在研究射頻標簽(RFID)技術(shù)時提出。2005年,國際電信聯(lián)盟信息社會世界峰會(WSIS)上正式確定了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，發(fā)布了《ITU Internet reports-2005 the Internet Of Things》，其中重點分析了物聯(lián)網(wǎng)特征和相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展面臨著未來的龐大市場機遇與挑戰(zhàn)，“物聯(lián)網(wǎng)”無處不在的時代即將來臨，世界上所有的物體都可以連接物聯(lián)網(wǎng)并通過物聯(lián)網(wǎng)主動進行數(shù)據(jù)交換。

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)主要解決了物品到物品(Thing to Thing, T2T)，人到物品(Human to Thing, H2T)，人到人(Human to Human, H2H)之間互連互通。它是在各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過各種感應(yīng)器﹑激光掃描器等傳感設(shè)備，利用射頻識別(RFID) 等技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別﹑定位﹑跟蹤﹑監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

然而物聯(lián)網(wǎng)不斷智能化﹑移動化的今天，物聯(lián)網(wǎng)除了和普通互聯(lián)網(wǎng)﹑移動互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)一樣存在相關(guān)的安全問題之外，尤其是其自身的特點如：分布式﹑異構(gòu)化﹑高融合，令其還存在著隱私保護等新型特殊性安全問題。隨著國家加快對快遞實名化的進程，物聯(lián)網(wǎng)亟需設(shè)計合理的隱私保護機制體系，保護物聯(lián)網(wǎng)智能化后隱私數(shù)據(jù)的安全問題，針對這些問題，本文主要針對物聯(lián)網(wǎng)隱私數(shù)據(jù)當(dāng)前的安全問題，提出了幾點想法，旨在保證物聯(lián)網(wǎng)中的用戶關(guān)鍵信息和數(shù)據(jù)的安全。物聯(lián)網(wǎng)存在的安全隱患主要體現(xiàn)以下兩個方面：

隱私數(shù)據(jù)被非法竊取導(dǎo)致隱私權(quán)被侵害。這類侵害主要集中在物聯(lián)網(wǎng)感知層﹑網(wǎng)絡(luò)層。感知層里感知節(jié)點大都部署在無人監(jiān)控的環(huán)境，大都無法得到有效保護和監(jiān)控，被有心人俘獲并竊取節(jié)點內(nèi)的各種信息，甚至利用節(jié)點發(fā)起攻擊，所以其安全性成為了關(guān)鍵問題，迫切的需要建立完整有效的隱私保護體系來確保物聯(lián)網(wǎng)的安全應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層侵害主要有如物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點數(shù)量龐大帶來的海量數(shù)據(jù)傳輸而可能引起的網(wǎng)絡(luò)擁塞和拒絕服務(wù)攻擊等。

隱私數(shù)據(jù)采集合法但被非法使用導(dǎo)致隱私權(quán)被侵害。這類侵害主要集中在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。如物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的安全場景﹑業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理監(jiān)督機制不完善等原因。

這里我們主要分析一下第一種侵害，在感知層，大多數(shù)侵害都是通過俘獲感知節(jié)點﹑偽造感知節(jié)點并利用感知節(jié)點入侵物聯(lián)網(wǎng)，來竊取各種信息。在網(wǎng)絡(luò)層，大多數(shù)侵害都是通過網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)攻擊物聯(lián)網(wǎng)，截取數(shù)據(jù)，或進入服務(wù)器獲取各種信息。要保護隱私信息，我們先要了解物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，感知與識別技術(shù)﹑網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)﹑計算與服務(wù)技術(shù)及管理與支撐技術(shù)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心。感知層和網(wǎng)絡(luò)層主要涉及到感知與識別技術(shù)﹑網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的核心技術(shù)就是感知與識別技術(shù)，如傳感器﹑射頻識別技術(shù)和二維碼等，而射頻識別技術(shù)又是物聯(lián)網(wǎng)感知與識別技術(shù)的重要部分。

物聯(lián)網(wǎng)如何進行感知。物聯(lián)網(wǎng)是由各類傳感器節(jié)點構(gòu)成的多個﹑自組織的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其利用各感知節(jié)點相互協(xié)作，把節(jié)點感知的數(shù)據(jù)進行采集和處理，監(jiān)測信息并把信息發(fā)布給觀察者。大規(guī)模﹑大范圍部署各類傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的組建的基石，常用的傳感器有紅外傳感器﹑SINK 傳感器等。

物聯(lián)網(wǎng)如何進行識別。沒有物品的識別技術(shù)就無法解決“是什么物品”和“物品在那里”這兩個關(guān)鍵問題，如典型的射頻識別系統(tǒng)即RFID，我們通過 RFID 來區(qū)別物品和采集相關(guān)信息。RFID 由很多電子標簽﹑讀寫器和信息處理系統(tǒng)組成，它的主要作用是通過射頻信號自適應(yīng)識別目標對象，并獲取目標對象相關(guān)信息進行自動處理，整個過程不需要人工干預(yù)。

對射頻識別系統(tǒng)的侵害主要集中在 3 個方面：標簽設(shè)備本身，電子標簽是在一定范圍內(nèi)可以被任何人和任何讀取識別設(shè)備讀取到核心數(shù)據(jù)，一旦被人獲取，并修改其核心數(shù)據(jù)，在連接物聯(lián)網(wǎng)，利用錯誤信息直接影響到物聯(lián)網(wǎng)的安全。在信息交互的過程中也存在數(shù)據(jù)被竊取或者篡改的安全威脅。智能化的提升帶來移動環(huán)境下的RFID 安全問題。如假冒訪問和非法訪問等安全問題。

那么我們?nèi)绾卧谏鲜龈鞣N安全威脅下保護好我們的個人隱私信息呢？

物聯(lián)網(wǎng)中各種的應(yīng)用都有可能涉及到個人的隱私數(shù)據(jù)，因此如何保護隱私信息亟需解決。隱私保護機制的設(shè)計成為了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的急迫需求，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計﹑部署與應(yīng)用中，如何針對不同的應(yīng)用需求，設(shè)計不同等級的隱私保護技術(shù)將是物聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵和熱點。

針對第一類隱私侵權(quán)，我們主要通過以下幾個方面來監(jiān)督和避免出現(xiàn)隱私信息侵害的現(xiàn)象。

減少攻擊者俘獲感知節(jié)點的可能。我們所能做的是盡量減少感知節(jié)點對隱私數(shù)據(jù)的應(yīng)用，并采用各種方式迷糊攻擊者。就RFID而言，避免攻擊者俘獲感知節(jié)點的手段有以下幾種：靜電屏蔽；阻塞標簽(Blocker Tag)；主動干擾(Active Jamming)； 閱讀器頻率變換。四種方法各有優(yōu)劣，可以根據(jù)實際需要進行選取。

設(shè)計對叛變感知節(jié)點的識別排除方案。感知節(jié)點如果被篡改，那么該節(jié)點一定有一段時間被關(guān)閉或無法識別，通過感知節(jié)點從被物理俘獲到重置這段時間里其不可能出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)里這一現(xiàn)象，我們可以通過簡單分布式檢測，即每個給定的節(jié)點 a 都有一個固定的節(jié)點跟蹤集合，對于其中的每一個節(jié)點根據(jù)設(shè)置相應(yīng)的相遇時間，如果在相應(yīng)時間內(nèi)節(jié)點沒有和a再次相遇，則a 觸發(fā)的警報信號。如有必要還可進行合作分布式檢測或序列概率比檢驗等方法來檢測已叛變的感知節(jié)點。

對隱私數(shù)據(jù)進行特殊處理，令其不易被發(fā)現(xiàn)。需要處理的隱私數(shù)據(jù)主要在三個方面：數(shù)據(jù)隱私。所有有關(guān)個人的隱私信息也是以數(shù)據(jù)的形式通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸﹑管理的，因此需要有針對性的處理；位置隱私。與傳統(tǒng)的 IP 地址不同，標簽等信息可以泄露個人位置信息，傳統(tǒng)的隱私保護位置往往以保護 IP 地址為首要目標，在物聯(lián)網(wǎng)場景下需要設(shè)計新的保護機制，位置隱私保護機制成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的迫切需求；身份隱私。防止用戶的身份泄露，也是物聯(lián)網(wǎng)隱私安全保護的關(guān)鍵點之一。

對這些隱私，我們可以采用秘鑰技術(shù)，但加密解密操作雖然可以在一定程度上保護個人的隱私信息，但它們存在一個共同的問題：當(dāng)我們需要操作數(shù)據(jù)時，要先解密之后才能操作，而后又需要再進行加密，這樣就大大增大了系統(tǒng)的運算與儲存負擔(dān)。如果我們對于隱私信息，可以直接對密文進行數(shù)學(xué)運算和常規(guī)的操作，顯然能夠解決上面存在的問題，從而減少運算量，提高操作的效率。隱私同態(tài)技術(shù)就是一個能解決上述問題的有效方法。除此之外還可以采用信息隱藏技術(shù)，即將秘密信息嵌入在看起來不太引人注意的掩護信息中，讓攻擊者無法找到這些信息，不引起他們的懷疑。以達到保護個人隱私信息的目的。

總之，隨著國家對物流行業(yè)的規(guī)范，快遞實名制的實施，個人信息正在飛速的進入到物聯(lián)網(wǎng)中，如何保護個人隱私信息將是未來很長一段時間我們急需解決的問題。

（作者單位：江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）