物联网问题与挑战+书名

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：物联网需要一个统一的协议栈。此外，物联网的应用往往是行业性的，一旦出现问题也将是全局性的。物联网在以下8个方面存在潜在隐患与风险。另外，在物联网传输层和应用层中，将会面临现有TCP/IP网络中存在的所有安全问题。明确物联网中的特殊安全需求、考虑提供恰当的安全等级保护、架构合理的加密机制等成为亟待解决的问题。物联网整体的安全隐患。物联网作为一个应用整体，各层独立安全措施的简单求和并不能提供可靠安全保障。

1.技术问题

（1）技术标准不同的问题。世界各国存在不同的标准。全国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1（国际标准化）、PG2（标准体系与系统架构）、PG3（通信与信息交互）、PG4（协同信息处理）、PG5（标识）、PG6（安全）、PG7（接口）和PG8（电力行业应用调研）等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。

（2）协议统一方面的问题。物联网是互联网的延伸，物联网在核心层面是基于TCP/IP，但在接入面，协议类别五花八门，有GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道。物联网需要一个统一的协议栈。

（3）终端多样化需求的问题。物联网终端除具有本身功能外，还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别。如何满足终端产品的多样化需求，对厂商来说是一大挑战。

2.安全问题

物联网的传感网络分布随机、无线网络无处不在，为各种网络攻击提供了广阔的土壤。在实际应用中，物联网网络规模越大，就越能放大安全问题所造成的影响。此外，物联网的应用往往是行业性的，一旦出现问题也将是全局性的。物联网在以下8个方面存在潜在隐患与风险。

（1）物联网中标签被盗窃、篡改、伪造或复制。由于物联网的应用将取代人来完成一些危险复杂的工作，物联网的感知节点大多安置在无人监控的场所中，攻击者可轻易接触到这些设备并对其进行破坏，甚至在本地操作更换其软硬件。此外，攻击者窃取射频标签实体后，可以通过物理手段在实验室环境中去除芯片封装，使用微探针获取敏感信号，从而进行射频标签的伪造、复制、篡改等主动攻击。(www.chuimin.cn)

（2）物联网中标签被随意扫描。物联网设备的标签中存储着密钥、身份认证等重要信息，能自动应答阅读器的查询，而不会警告其所有者。因此，物联网标签可以向附近的所有阅读器广播其信息，特别是当个人信息或机密信息与标签结合在一起时，将会引起个人隐私及机密信息的泄露。

（3）物联网通信遭受干扰、窃听、拒绝服务等攻击。由于物联网通信中的无线信道具有开放性的特点，缺少安全保障的节点十分脆弱，设备之间传输的无线信号很容易被非法窃听、干扰和屏蔽。在传感网络和无线网络的环境下，恶意程序将有无穷多的入口，入侵一旦成功，将非常容易进行大肆的网络传播。另外，拒绝服务（DoS）攻击大多发生在感知层和核心网络的衔接位置，在物联网中节点以集群方式存在且数量庞大，在数据传播时，大量节点的数据传输需求将引发网络拥塞，产生DoS攻击。

（4）利用物联网标签进行跟踪、定位。RFID标签并不对来自合法读写器和非法读写器的访问信号加以区分，只要工作频率相符合即发出响应信号。因此，攻击者可能会利用标签的这种性质对携带者进行跟踪、定位。携带电子标签的用户可能被跟踪而暴露所在的位置。

（5）物联网核心网络异构性导致管理上存在隐患。物联网核心网络的异构性增加了管理难度，也就增加了管理上存在的隐患。现有的通信网络安全架构都是以人的通信角度来设计，不完全适用于机器间通信，现有的互联网安全机制将会割裂物联网机器间的逻辑关系。另外，在物联网传输层和应用层中，将会面临现有TCP/IP网络中存在的所有安全问题。与此同时，各种感知节点数据的海量性和多源异构性，感知层采集数据格式的多样化所带来的网络安全问题将更加复杂。

（6）物联网现有的加密机制不健全，信息安全存在较大隐患。互联网时代，网络层传输的加密机制通常是逐跳加密的，而业务层传输的加密机制则是端到端的。逐跳加密机制只对必须受保护的链接进行加密，在各节点进行解密，因此中间所有节点都有可能解读被加密的信息，若节点可信任度不高就会存在严重泄密隐患；而端到端的加密机制，可由不同业务类型选择不同等级的安全保护策略，但是，它不保护消息的目的地址，不能加密传输消息的源地址和目标地址，易遭到网络嗅探引发的恶意攻击。明确物联网中的特殊安全需求、考虑提供恰当的安全等级保护、架构合理的加密机制等成为亟待解决的问题。

（7）物联网整体的安全隐患。物联网作为一个应用整体，各层独立安全措施的简单求和并不能提供可靠安全保障。物联网与几个逻辑层基础设施之间仍存在许多本质区别：已有的对感知层的传感网、传输层的互联网和移动网、处理层的云计算等的安全解决方案，在物联网环境中，可能将不再适用。传感网的数量和终端的规模是单个传感网所无法比较的；终端设备器件的处理能力具有很大差异，它们之间可能需要相互作用；处理的数据量将比如今的互联网和移动网大得多；即使感知层、传输层和处理层各自都是安全的，作为融几个层于一体的大系统，物联网的安全也不一定能够得到保障；物联网的数据共享和应用都对安全提出了新要求，如隐私保护问题。此外，一般情况下感知节点功能单一、能量有限，没有复杂的安全保护能力，而网络节点种类较多，采集的数据和传输的信息没有特定标准，不能提供统一的安全保护体系。

物联网问题与挑战+书名

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