淺談物聯網的安全技術

杜智烺

摘 要：現階段全球科學技術發展較快，在一定程度上推動了物聯網技術的發展。物聯網就是通過應用射頻識別技術、全球定位系統、激光掃描器等傳感設備，再借助現代化通信技術，將待識別物體與物聯網進行有效對接，從而對各類物體進行識別、追蹤、監控以及管理。此類技術是全球信息化產業發展的重要產物，受到社會各界的高度重視，也有諸多國家將其納入到信息化發展戰略中。但是我國物聯網技術實際發展時間較短，還處于初步發展階段，技術體系、應用方案以及產業鏈等還需要進一步完善。

關鍵詞：物聯網技術；應用；分析

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0240-02

引 言

物聯網技術在當前社會發展中屬于一種現代化科學技術，在社會發展中占據重要地位，對社會整體發展具有很好推動作用。為能夠使物聯網技術得以更好應用技術發展，十分必要的一點就是應當對該技術及實際應用情況充分掌握，在此基礎上才能夠保證該技術在實際應用中更好發揮其優勢及作用，才能夠為該技術取得更好發展奠定更加理想的基礎，提供更好理論支持。

1 關于物聯網的概述

物聯網技術是互聯網以用移動互聯網之后的新型的網絡技術，信息技術在未來的發展趨勢就是大力地發展物聯網。物聯網的核心技術涵蓋了傳感器技術、網絡通信、RFID技術等等。在一個完整的物聯網體系中，物體的數量之多大大地超過了互聯網時代的節點數，并且每一個物體都固定了其特有的標識，通過這些各不相同的標識來區分不同的物體，完成物體之間的相互通信。而且，物聯網不僅做到了人與人之間的通信，還可以完成物體與物體、人與物體之間的通信，較互聯網時代而言擴大了信息通信的維度及廣度。在未來，物聯網還將廣泛地應用于各行各業中，比如：電網運營智能化、交通管控智能化、醫療系統智能化、物流管理智能化等等，從而提高人們的生產及生活水平。

2 物聯網安全的重要性

物聯網是一種新興技術，其依托于互聯網以及移動通信網絡等為載體實現物物互聯。物聯網的發展始終伴隨著物聯網的應用，而其應用的前提是能夠保證物聯網的使用安全。但是，物聯網的組成結構比互聯網更復雜，主要包括感知識別層、網絡構建層、管理服務層以及綜合應用層，因此其所受的安全威脅因素較互聯網更多，更難以防范。比如，不法分子可能使用“耗盡攻擊”等方式破壞感知節點，造成物聯網癱瘓，甚至可能通過直接物理改造硬件以達目的，如將共享單車的二維碼改動以植入病毒。此外，物聯網采集的海量信息一旦被竊取，將造成極大的危害：香港大學安全研究人員通過側信道分析智能手表中移動加速度傳感器收集的數據，成功實現了對用戶擊鍵行為的預測。這意味著物聯網產生的信息量足以使其危害具有重要影響。最后，物與物的互聯將物聯網隱藏的危害從網絡虛擬層面上升到了與實際生活相關的物質層面，從而威脅到人們的生命安全。

3 物聯網安全現狀及需求

與互聯網、移動互聯網安全相比，物聯網安全防護更加復雜。物聯網安全在感知層、網絡層、應用層的防護都呈現各自不同的特點，對安全防護技術提出了更高的要求。其次物聯網設備種類多，涉及百行百業，一個末端的安全漏洞就可能導致整個網絡的崩塌。2016年的里約奧運會成為了奮力與大型分布式拒絕服務攻擊（DDo S攻擊）做抗爭的標桿。針對奧運會的攻擊由幾個物聯網僵尸網絡驅動，速率高達540Gbps，攻擊的目標是公眾資產和奧運組織。該物聯網僵尸網絡正是以濫用物聯網設備發起400Gbps攻擊而聞名的Lizard Stresser。2016年10月，一款名為Mirai的新型木馬后門攻占了大量的物聯網設備，全球由其控制的終端機器多達500萬以上。Mirai先是導致許多網站在美國東海岸無法登陸訪問，隨后相繼感染了177個國家的物聯網設備。2016年11月，至少5家俄羅斯銀行持續遭到攻擊，這導致20億盧布被盜。攻擊來自一個碩大的僵尸網絡，涉及到30個國家的24，000臺計算機和物聯網設備。由于攻擊之后并沒有明顯的標志，設備主人并不知道發生了什么，那些默認啟用了遠程登錄協議以及默認密碼的智能設備便會永久沉默。不僅可以癱瘓家中的家電，而且還可以讓一些關鍵位置的監控攝像頭永久失靈。

4 物聯網的安全技術

4.1 實施逐跳加密技術

逐跳加密技術可以很好地抵擋來自外部的攻擊，再加上數據擾動技術、切分重組技術等抵御內部的攻擊，信息安全系數會大大地提高。數據擾動技術是通過開啟擾動模式使數據具有較高的隱蔽性，但是在設計擾動后要盡量減小其對數據傳輸結果度的影響，以保證恢復后的數據可以滿足需求。使用逐跳加密技術時，其中的每個中間節點都要有加密、解密環節，其缺點是要消耗較多的計算代價及用時。逐跳加密的核心技術是切分重組技術，此項技術是將傳感器節點的原始數據分割為許多的數據切片，逐跳加密技術再將這些切片隨機地與鄰居節點交換數據切片，最終由分接收端整合處理所有接收到的數據信息。

4.2 節點安全管理

物聯網通常處于無人看管的狀態，這便導致無線傳感器運行下，易出現被人為破壞情況，甚至有無線傳感器設備被竊取情況發生。因此，對相關設備進行保護是極為必要的，此類保護舉措也是第一道基礎性的安全屏障。對于一些較大的應用領域，可以采取必要的措施，保障這些節點的安全，這樣即便有的節點被破壞，也不會影響到整體的運行效果。在網絡關鍵位置中遍布著眾多的傳感器設置，其中部分傳感器可以相互替換，從而實現了網絡的自行治愈。在開通網絡通信之前，節點方面的身份認證并不是單一的，因此，可以通過運用密碼方式，解決相關問題，在此情況下，數據包能夠實現無限次的傳遞，而且速度也很理想，同時也有效規避網絡協議帶來的損耗攻擊。

4.3 無線傳感器網絡與檢測技術

目前無線傳感器網絡是將分布式信息采集系統、傳輸系統、處理技術等融為一體的信息系統，通過低成本、低功耗和高效的組網方式，對于促進社會經濟發展以及國家安全穩定具有重要作用。物聯網通過遍布在世界各地物品上的傳感器，由他們構成最基礎的無線傳感器網絡，從而對更多未知的物質世界展開全面探索。傳感器網絡主要由傳感單元、處理單元、通信單元等部分構成。在傳感器網絡中，各個節點可以借助機器設備或是人工操作的方式進行布置。此類節點通過相應的組織方式連接成有效的無線網絡，通過相互協作來獲取網絡覆蓋區域的相關信息，再通過網絡將數據傳輸到遠程控制中心。

4.4 對系統的硬件采用安全芯片加密技術

對于系統硬件的信息安全保護措施，我們可以嘗試安裝安全芯片來進行加密，目前市場上有專用的加密芯片或者是獨立的處理芯片，目的是完成密碼運算。這種措施需要將硬盤、加密芯片、特定的電子鑰匙聯合在一起，加密芯片就會把電子鑰匙的信息、硬盤信息及被保護的信息相對應地保護起來。這套程序同時被存入硬盤的主分區表，三者中缺少任何一部分，都將無法獲取到信息。經過加密后的硬盤，如果脫離了加密芯片和電子鑰匙，將無法識別分區，也就無法得到任何的數據信息。

5 結束語

綜上所述，物聯網作為時代發展的產物，在未來必將對人們的生活帶來極大的便利，也會產生極為豐厚的物質財富。這么好的東西需要全球各國各組織積極協作，統一標準才能取得最好的效果。讓我們共同期待物聯網發展的美好前景吧。

參考文獻

[1]楊 庚，許 建，陳 偉.物聯網安全特征與關鍵技術[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2010，30（4）：20～29.

[2]張玉清，周 威，彭安妮.物聯網安全綜述[J].計算機研究與展，2017，54（10）：2130～2143.

[3]吳丹娜，江 洪，張金夢，等.環境監測中物聯網技術的應用[J].安徽農業科學，2014（10）：3076～3079.

收稿日期：2018-3-15