趙璐華

（河南質(zhì)量工程職業(yè)學院，河南 平頂山467000）

物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代信息技術發(fā)展到一定階段就出現(xiàn)了，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)掀起了全球信息產(chǎn)業(yè)的又一場新革命，它進入人們生活的方方面面，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化， 并且影響著技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術的創(chuàng)新，得到全球的高度重視。 隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的日益廣泛，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息安全問題也日益突出。[1]物聯(lián)網(wǎng)的推廣運行，雖然在很大程度上可以提高經(jīng)濟和社會運行效率，但是因物聯(lián)網(wǎng)的無線傳輸特點，其信號暴露在公開場合很容易被干擾竊取，同時物聯(lián)網(wǎng)與人類社會緊密聯(lián)系，一旦受到外來干擾攻擊導致癱瘓，就會造成世界動蕩、經(jīng)濟緊張，人類社會陷入混亂之中。 再加上物聯(lián)網(wǎng)還沒辦法完全解決信息安全和隱私保護問題，很容易造成信息泄露、盜用或造成個人財產(chǎn)損失。

一、物聯(lián)網(wǎng)的概念及體系結(jié)構(gòu)

（一）物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上形成的一個巨大的網(wǎng)絡系統(tǒng)，這個網(wǎng)絡系統(tǒng)有一定的協(xié)議約定，有各種信息傳感設備，通過信息交換和通信等途徑，可以將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。[2]

簡單概括物聯(lián)網(wǎng)的概念，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，物品之間的交流無需人為的參與、干擾。物聯(lián)網(wǎng)有以下三層含義：一是強調(diào)互聯(lián)的載體，物與物之間的聯(lián)系，不再局限于單純的互聯(lián)網(wǎng)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)等各種網(wǎng)絡進行，形成有機整體；二是強調(diào)互聯(lián)的主體，從剛開始人與人之間的聯(lián)系，擴大到人與物、物與物的聯(lián)系；三是強調(diào)互聯(lián)的目的，不僅僅是獲取、傳輸、簡單處理信息數(shù)據(jù)， 而是做到智能化地利用信息數(shù)據(jù)為社會服務。[3]結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的以上三層含義，可以總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的以下三個特征:一是全方位感知，物聯(lián)網(wǎng)可以隨時隨地借助相關信息傳感設備收集所感知的物體信息； 二是可靠傳輸， 就是指通過網(wǎng)絡通信技術將物體數(shù)據(jù)及時準確地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；三是智能處理，就是指利用各種智能計算技術， 對數(shù)據(jù)中心收集到的海量數(shù)據(jù)進行分析和處理，實現(xiàn)物體的智能化控制。

（二）物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

目前國際普遍將物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)分三個層次，一是感知層，二是網(wǎng)絡層，三是應用層，具體的體系架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

感知層就是原始數(shù)據(jù)收集器，是物聯(lián)網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)的來源，它的主要功能是采集、捕獲、識別外部物理世界的數(shù)據(jù)，全面感知外界數(shù)據(jù)。[4]感知層用來采集、捕獲數(shù)據(jù)的設備有圖像捕捉裝置、定位追蹤設備、激光掃描儀、傳感器等，用來傳輸數(shù)據(jù)的設備有RFID 識別裝置、傳感器等，而智能終端（手機）既可以采集、捕獲數(shù)據(jù)，又可以傳輸數(shù)據(jù)，融合了上述所有功能。 圖像捕捉裝置主要指攝像頭，定位追蹤設備主要指全球定位系統(tǒng)（GPS）和北斗導航系統(tǒng)，傳感器包括濕度、溫度、速度、紅外、超聲等。 感知層主要使用短距離無線通信、RFID 技術、傳感器網(wǎng)絡、低功耗路由等技術。

網(wǎng)絡層就是信息數(shù)據(jù)傳輸器，它的主要功能是安全有效傳輸數(shù)據(jù)，同時也包含信息存儲、查詢和管理等功能，傳輸工具包括移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、專網(wǎng)、小型局域網(wǎng)等網(wǎng)絡。網(wǎng)絡層包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)以及服務端系統(tǒng)。接入網(wǎng)分為無線近距離接入網(wǎng)絡（如無線局域網(wǎng)）、無線遠距離接入網(wǎng)絡（如移動通信網(wǎng)絡）、有線網(wǎng)絡接入（如寬帶）、有線電視接入、現(xiàn)場總線接入、衛(wèi)星通信接入等。 核心網(wǎng)通常是IPv6 或IPv4 網(wǎng)絡。 網(wǎng)絡層主要使用長距離有線和無線通信協(xié)議、網(wǎng)絡融合、海量信息智能處理等網(wǎng)絡通信技術。[5]

應用層就是物聯(lián)網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)的處理器， 它的主要功能是依靠感知層提供的海量數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡層的傳輸，利用智能計算技術對數(shù)據(jù)進行相應的處理后，達到信息最終為人所用的目的。 應用層將物聯(lián)網(wǎng)技術與行業(yè)專業(yè)應用相結(jié)合，如智能交通、智能運輸以及智能電網(wǎng)等。 應用層是物聯(lián)網(wǎng)信息和數(shù)據(jù)的融合處理和利用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。 應用層處理過的數(shù)據(jù)可能再次通過網(wǎng)絡層反饋給感知層。 應用層主要使用云計算、 模糊識別等智能計算技術。

二、物聯(lián)網(wǎng)在信息安全方面存在的問題

物聯(lián)網(wǎng)的安全問題與傳統(tǒng)網(wǎng)絡相比起來更為嚴峻、突出，可以在技術層面上，就物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)剖析物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所存在的各種信息安全問題： 感知層的信息安全問題主要有物理攻擊；傳感設備替換威脅；假冒傳感節(jié)點威脅；攔截、篡改、偽造、重放；耗盡攻擊；卡濫用威脅。網(wǎng)絡層的信息安全問題主要有拒絕服務攻擊； 假冒基站攻擊；基礎密鑰泄露威脅；隱私泄露威脅。 應用層的信息安全問題主要有虛假終端觸發(fā)威脅。[6]

另外，還可以在應用層面上分析物聯(lián)網(wǎng)所表現(xiàn)出來的三大安全隱患：一是信號的干擾。 物聯(lián)網(wǎng)的使用已涉及到社會領域的各行各業(yè)和個人，人們通過物聯(lián)網(wǎng)來管理控制自己的工作、生活和學習，聯(lián)系親朋好友，進行網(wǎng)上應聘、網(wǎng)上定餐等等；各行各業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)能夠提高工作效率，增加工作便利，比如信息資源在某個范圍內(nèi)的共享，開會形式的不斷變更，等等。 二是惡意的入侵。病毒、黑客、惡意軟件，在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中互聯(lián)網(wǎng)上傳播，并通過一定的技術手段突破防火墻等相關安全技術的防范，惡意操作和掌控他人的物品，進而侵犯用戶隱私權(quán)，給用戶的生活帶來困擾。 比如，我們生活里人人都在使用的身份證、銀行卡和信用卡，如果里面的信息被不法分子掌控，不僅會造成個人損失，而且還對整個社會的安全造成威脅。 三是通訊的安全。 以3G 手機為例，3G 手機存在的漏洞非常多， 病毒可以通過漏洞方式進行感染，不法分子將會利用物聯(lián)網(wǎng)中一些應用程序的漏洞或后門來竊取相關信息，進而侵犯物聯(lián)網(wǎng)用戶的正當利益。

三、物聯(lián)網(wǎng)信息安全防范策略

（一）做好技術更新，是保障聯(lián)網(wǎng)信息安全的重要手段

圖2 物聯(lián)網(wǎng)的安全防護機制

針對物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)，可以從感知層、網(wǎng)絡層和應用層三個層次來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的安全機制，其中，物聯(lián)網(wǎng)的安全防護機制如圖2 所示。感知層的傳感節(jié)點信息作為物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中最重要的信息源，也是最需要保護的對象，為了保證這些重要的數(shù)據(jù)信息再傳輸過程中不會被惡意的篡改、利用和控制，可以通過加密處理的方法來對這些信息進行有效的保護，以滿足感知層的信息安全需求。網(wǎng)絡層為了保證傳遞數(shù)據(jù)信息的完整性和有效性，可以通過設置網(wǎng)絡安全防護、接入安全、路由安全、防火墻等安全機制來滿足其數(shù)據(jù)安全需求。 應用層的數(shù)據(jù)信息安全的防護可以有針對性的借助包括身份認證、訪問控制以及安全審計等安全機制上的基礎上增設云計算安全、 數(shù)據(jù)安全等安全機制來滿足其安全需求。

（二）抓好管理環(huán)節(jié)，是保障物聯(lián)網(wǎng)安全的重要機制

要想抓好物聯(lián)網(wǎng)運行過程中的管理環(huán)節(jié)， 可以從以下幾方面入手：一是建立健全相關管理機構(gòu)，制訂、修改和完善物聯(lián)網(wǎng)運行管理制度，做到有制度可依；二是確定物聯(lián)網(wǎng)信息安全等級， 有針對性地進行安全防護，做到主次分明；三是對整個物聯(lián)網(wǎng)的運行實行動態(tài)監(jiān)測和分析，做到防患于未然；四是建立應急處理機制，出現(xiàn)突發(fā)事件時能夠及時反應，做到行動迅速；四是充分發(fā)揮整個社會的力量，建立多方協(xié)同機制，做到消除盲點。

（三）完善法律法規(guī)，是保障物聯(lián)網(wǎng)信息安全的重要依據(jù)

現(xiàn)行的物聯(lián)網(wǎng)法律法規(guī)還存在不少不完善之處，比如立法標準上仍有空白，某些領域仍無法可依，有些方面至今尚缺乏全面系統(tǒng)的法律規(guī)定， 使相關部門在日常監(jiān)督管理過程中無所適從，出現(xiàn)政出多頭、有事推諉的現(xiàn)象。 因此我們需要從立法角度，對已有的物聯(lián)網(wǎng)法律法規(guī)進行修改、完善以及補充，通過政策法規(guī)加大對物聯(lián)網(wǎng)涉及到的相關社會群體和個人信息的保護力度，進一步加強對監(jiān)管機構(gòu)的人、財、物的投入，完善監(jiān)管組織體系，構(gòu)建起一個統(tǒng)一、安全、高效的物聯(lián)網(wǎng)應用環(huán)境。

（四）規(guī)范個人行為，是保障物聯(lián)網(wǎng)信息安全的重要基礎

時代在發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu)將得到不斷完善，認證、加密手段也將得到不斷更新，如果操作人員不從思想上重視，不能合理規(guī)范使用這些技術手段，物聯(lián)網(wǎng)的信息安全將得不到保證， 所以我們一定要規(guī)范操作人員的個人行為， 從根本上消除物聯(lián)網(wǎng)的安全隱患。 可以從以下幾方面來規(guī)范操作人員的個人行為：一是用理論武裝頭腦，加強思想教育，樹立愛崗敬業(yè)的思想，在工作中確立物聯(lián)網(wǎng)信息安全工作的主要地位，要有防患于未然的意識；二是要通過自己學習、向他人學習或者外出培訓等機會提高自己的業(yè)務水平和職業(yè)素養(yǎng)， 爭取技術操作不出錯；三是要在工作中遵守制定的法律法規(guī)，依法辦事，做到不違法、不違規(guī)。

四、結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)對人們的生活有積極的作用， 也有消極的作用，它使人們的生活獲得較大便利條件，但也出現(xiàn)了眾多安全隱患，對人們的生產(chǎn)生活造成嚴重后果，由此可以看出， 安全問題是物聯(lián)網(wǎng)應用過程中的一個重要問題。 目前聯(lián)網(wǎng)的研究與應用才剛起步，我們的技術力量薄弱，管理經(jīng)驗有限，相關法律法規(guī)欠缺，我們在加強技術更新?lián)Q代的同時，也要重視物聯(lián)網(wǎng)管理制度、法律法規(guī)的建設。只有物聯(lián)網(wǎng)各方面都得到健康發(fā)展了，信息安全問題才有可能得到有效解決。

[1]彭勇，謝豐，郭曉靜，宋丹，李劍.物聯(lián)網(wǎng)安全問題對策研究[J].信息網(wǎng)絡安全，2011（10）：4-6.

[2]楊光，耿貴寧，都婧，劉照輝，韓鶴.物聯(lián)網(wǎng)安全威脅與措施[J].清華大學學報(自然科學版),2011(10):1335-1340.

[3]張強華.物聯(lián)網(wǎng)安全問題與對策[J].網(wǎng)絡安全技術與應用,2011（8）:31-32.

[4]朱哲學,吳昱南.物聯(lián)網(wǎng)時代的信息安全新問題分析[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2010（10）：12-14.

[5]陳新平，徐廣印，王振鋒.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息安全研究[J].科技管理研究,2013（1）:196-199.

[6]舒雋.物聯(lián)網(wǎng)的安全危機及對策探討[J].中國公共安全·學術版,2010（4）:101-105.