物联网安全技术趋势精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇物联网安全技术趋势，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】未来；信息安全；趋势

随着信息技术应用与生产生活的日益融合，以其开放性、创新性、信息的交互性和数据的共享性应用到各个领域，促进了社会的发展。因此也受到来自互联网上的黑客、竞争对手等攻击的安全威胁。传统的防火墙、IDS、IPS因限于网络边界的安全防护，能力受到局限，攻击者多采用如APT、利用社交网络漏洞，使传统的安全手段难以检测、防护。同时，云计算及虚拟化、物联网网等新技术的快速发展，为用户提供了更为灵活、开放的体系应用及服务，同时也为信息安全管理和防护提出了新要求。未来对用户的信息安全，不仅拘囿于单纯的安全软硬件实体，而是一种安全实体、安全的服务和防护策略的整体实施。

一、未来信息安全的相关角色

在探讨信息安全发展趋势中，依据应用及管理角度的不同，分为用户、管理机构、攻击者和系统供应商和安全厂商的相关角色。用户：IT系统的最终使用者；系统供应商：为用户提供应用系统和技术服务的供应商；管理机构：对信息系统的安全应用负有管理职责的行业主管部门；攻击者：对用户需求的服务、数据进行攻击破坏的个人、组织或集体；安全厂商：为用户提供安全服务包括安全产品和安全咨询的厂商，帮助用户抵御非法攻击和破坏。基于信息安全相关角色，通过相关角色技术能力和服务模式的发展，结合IT技术创新应用、攻防技术的发展及管理部门的要求等可能影响安全防护能力的因素，分析所面临的安全挑战，提出应对技术策略。信息安全技术是基于网络和系统应用的安全技术，是未来信息安全的发展方向，未来安全技术发展的趋势将是系统安全、智能化安全、物联网安全、云安全及虚拟化和数据安全。

二、未来安全技术发展趋势

（一）系统安全。系统安全是从系统供应商机角色予以实施的防护措施。操作系统、各种网络服务及应用程序经过开发商的测试人员和公测后，并不能保证系统的安全措施到位，各种漏洞公告已证实了的软件是有可能存在安全漏洞的，系统供应商将产品推向市场前应做好全方位的安全考虑，系统安全测试的方法论将成为学术界的一个重要研究课题。

（二）智能化安全。指智能信息处理及人工智能技术在信息安全领域的应用。目前网络安全产品虽已采用了一些智能信息处理技术，但多限于一些基于规则或策略的相关处理，安全产品的分散部署、独立管理的现状使各种信息难以得到共享和综合应用，缺少足够规模的高质量安全数据是当前网络安全领域走向更进一步智能化的一个瓶颈。

安全设备的互联整合、安全智能管理，为安全智能提供了更大的发展空间，开放的安全应用平台可以汇聚来自互联的各种安全设备的数据、检测信息以及其他方式获得的安全威胁信息等，从而解决安全分析数据不足的问题。而对大规模安全数据的管理、入侵行为模式分析、全局域网安全态势评估、安全信息评估、威胁情报分析以及各种自动化配置管理工具开发等安全运营相关的核心工作，都将离不开智能信息处理技术及人工智能技术的支持。

（三）物联网安全。物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其特点是无处不在的数据感知、以无线为主的信息传输、智能化的信息处理。物联网技术的推广和运用，一方面将显著提高经济和社会运行效率，但由于物联网在许多场合都需无线传输，信号很容易被窃取，也更容易扰，这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大，与人类社会的联系十分紧密，一旦受到攻击，将导致用户或社会的混乱，影响巨大；另一方面物联网对信息安全和隐私保护问题提出了严峻的挑战，在未来的物联网中，每个人拥有的每件物品都将随时随地连接到网络上，随时随地被感知。如何确保信息的安全性和隐私性，防止个人信息、业务信息和财产丢失或被他人盗用，物联网安全技术是未来信息安全发展的一个重点。

（四）云安全及虚拟化。云安全是继云计算和云存储后出现的云技术的重要应用。其融合了并行处理、网格计算、未知病毒行为判断等新兴技术和概念，通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序等最新信息，传送到Server端进行自动分析和处理，再把的解决方案分发到每一个客户端。云安全注重的是云计算和存储服务带来的安全问题与虚拟化技术提供的安全服务，涉及云计算、存储等方面的安全技术。云及虚拟化安全涉及云计算、存储及虚拟技术的安全功能及虚拟部署。

（五）数据安全。数据安全主要关注数据在生成、存储、传输、处理及销毁的整个数据生命周期地机密性、完整性及可用性，是信息安全防护体系中最为关键的基础防护措施。重要信息系统敏感数据的安全保护、互联网上个人隐私信息的防泄漏、舆情分析、内容过滤等都是当前数据安全技术研究的重点。

三、安全的发展趋势

基于信息安全防护技术的分析，未来信息安全发展趋势为：

（一）可信化。硬件平台上引入安全芯片，小型的计算平台变为“可信”的平台。充实和完善如基于TCP的访问控制、基于TCP的安全操作系统、基于TCP的安全中间件、基于TCP的安全应用等技术。

（二） 标准化。信息安全将步入规范化管理，安全技术要接入国际规范，走向应用。信息安全标准研究与制定如密码算法类标准、安全认证与授权类标准（PKI、PMI、生物认证）、安全评估类标准、系统与网络类安全标准、安全管理类标准，需要有一个统一的国际标准予以规范管理。

（三）融合化。从单一的信息安全技术与产品，向多种安全技术与服务融合的发展。安全产品硬件化/芯片化发展的技术趋势，为提升安全度与更高运算速率，开展灵活的安全实体技术，实现安全硬件实体与安全技术服务策略的融合。

四、结束语

综上分析，系统安全、智能化安全、物联网、云及虚拟化和数据安全是未来信息安全技术研究的趋势。而信息的可信化、网络化、标准化和安全实体服务融合将是未来信息安全的发展趋势，为实现信息安全，应合力建立健康的安全环境，加强关键信息基础设施的安全管理，提升系统安全性，加强安全经验积累，开展深入的安全探索，建立网络与信息安全的整体防御策略。为用户的安全提供可靠的保障。

参考文献：

[1]信息安全与保密.黄月江.2008.7.国防工业

[2]物联网在中国.雷吉成.2012.6.电子工业出版社

篇2

关键词：物联网；安全技术防范；教学实践；体系结构

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）01-0068-03

0 引 言

2009年11月，国务院批复同意《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报告》，物联网（Internet　of　Things，IOT）被确定为国家战略性新兴产业之一。2010年2月，教育部办公厅下发了《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，物联网技术成为加速高校教学改革、培养创新型人才重点支持的专业方向之一。

应用是物联网发展的动力[1]，公安院校更注重实战应用能力的培养。安全技术防范课程在公安院校设置的目的就是培养符合公安实战需求的人才[2]。将物联网应用在安全技术防范课程的教学实践中，不仅适应当前我国大力推进物联网走进高校教学实践的趋势，也符合公安教育面向实战、突出实训教学的要求[3]，同时也是在我国全面建设小康社会关键时期，打击各种智能化、科技化违法犯罪行为，保卫经济文化建设成果，培养公安应用型实战科技人才的强烈需求。

1 安全技术防范课程体系研究

当前，公安院校安全技术防范课程所使用的参考教材[4-7]主要内容包括入侵报警、火灾报警、视频监控以及出入口控制等四种安防系统。从安防体系组成及功能的角度，将安全技术防范课程体系的学习分为数据采集、数据传输和数据应用三个部分，其系统组成及功能如表1所列。

通过学习安全技术防范课程，学生可以明确了解安防系统的信号处理流程。事实上，组成安防系统的数据采集部分主要是通过各种传感器将防区内的物理化学信号，以有线或无线的方式通过数据传输部分送至数据应用部分的报警控制器，经报警控制器的分析、判断来确定是否报警、反应和制止。从体系结构上看，物联网的三层体系结构与安防系统有诸多相似之处。

2 物联网体系研究

物联网内涵丰富，涉及计算机网络、微电子、通信、控制等诸多领域，是当代信息技术发展的产物，物联网应用更是深入到了社会生活的各个方面。概括来讲，物联网就是一个通过信息技术将各种物体与网络进行连接，以帮助人们获取与物体相关信息的巨大网络。虽然，至今在学术界对物联网的概念没有统一的说法，但对物联网体系结构的理解和认识上，基本是一致的，物联网体系结构从下到上可分为三层：感知层、网络层和应用层。其功能如表2所列。

比较表2与表1可知，物联网体系结构中的感知层，可以实现对防区内危险信号的采集，网络层主要是将这些危险信号通过通信网络以有线或无线方式进行传输或处理，而应用层则可与安防行业相结合，实现入侵报警、火灾报警、视频报警以及出入口报警等功能。

3 物联网在安全技术防范教学实践中的应用

物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用可以体现在理论教学和实践教学两个方面，但所涉及的内容应注重与安防工程、公安实战相结合。安全技术防范课程教学应将传统的安防系统与现代的物联网相结合，在理论中建立学生对物联网安防的感性认识，在实践中提高学生对物联网安防的运用能力，为其以后从事相关专业的警务工作打下良好基础。

3.1 基本概念

着重向学生介绍物联网的基本概念，让学生认识物联网；介绍物联网在国内外发展现状，让学生了解物联网最新发展动向；介绍物联网与安全技术防范在体系结构方面的相似关系，让学生明确物联网与安全技术防范之间的关系；介绍物联网安防在公安工作中的相关应用，让学生清楚学习该课程在公安实战工作中的现实意义。

对于基本概念方面的教学实践，可以通过视频演示物联网在安防工程和公安工作中的应用案例，或者以任务书的形式对物联网在安防行业中的应用展开调查，以认知方式促进学生对物联网系统的理解。另外，还可以通过物联网学习网站、物联网知识竞赛，甚至开展物联网文艺展演[8]　来激发学生学习物联网的兴趣和自主学习的积极性。

3.2 数据感知

在数据感知方面，可以着重向学生介绍与安防系统相关的各种传感技术，例如开关、振动、声波（超声波、可闻声波和次声波）、红外、微波、光电、光纤、视频、指纹等在安防行业中应用的传统传感器的工作原理和使用安装方法，另外还应包括例如传感网、一维和二维条码、射频识别（RFID，Radio　Frequency　Identification）等物联网关键技术，突出物联网的信息感知和物体识别这两个方面的作用。

该部分的教学实践应根据安防行业的相关应用，例如在入侵报警系统中的移动人体红外信号采集与误报警识别，在火灾报警系统中，火灾发生后的光、热、烟以及气味等信息的采集与火识别，视频监控系统中的图像、声音以及报警联动信息的采集与人像识别，出入口控制系统中的人像、指纹、车牌以及卡片信息的采集与人像、危险物品、车辆识别等。在模拟的实验实训环境下，让学生掌握各种传感器的使用范围和应用场合，引导学生学会多种数据的综合采集与识别，并依靠软件系统集成在同一界面，以软硬件结合方式巩固学生对物联网安防数据感知的理解。

3.3 数据传输

很显然，这部分涉及到通信方面的知识。首先，需要向学生阐明物联网与互联网的关系：物联网是互联网接入方式与终端系统的延伸，也是互联网服务功能的扩展[9]；其次，应介绍互联网与物联网的特点与作用，传统互联网方面包括公共交换电话网络（Public　Switched　Telephone　Network，PSTN）、非对称数字用户环路（Asymmetric　Digital　Subscriber　Line，ADSL）、综合业务数字网（Integrated　Services　Digital　Network，ISDN）等有线通信知识，以及无线广域网（Wireless　Wide　Area　Network，WWAN）、无线局域网（Wireless　Local　Area　Network，WLAN），物联网方面包括无线传感器网络（Wireless　Sensor　Network，WSN）；最后，介绍物联网与互联网的互联互通接口方面的知识，是学习物联网扩展应用互联网的关键一环。

该部分的实践教学，应主要突出物联网与互联网的交会对接以及传感器节点的组网通信，例如无线保真（Wi-Fi　，Wireless　Fidelity）、ZigBee，实现对采集信息的融合和初步处理，为下一步物联网安防系统的决策提供信息传输通道。大量传感器节点组网通信方式多种多样，学生可以深入理解物联网安防系统中信息传输的方式和创新路由协议，摆脱传统程式化实验实训方式，突出实践和创新，帮助学生提高专业素质，增强应变能力，对适应日趋复杂的社会治安形势具有现实意义。

3.4 数据处理

数据经过感知、传输，最终的目的是为了应用。安全技术防范课程的主要目的是培养学生解决实际问题的能力。因此，该部分应着重向学生介绍传统的数据处理技术、物联网数据融合技术、云计算技术、物联网信息安全以及物联网操作系统（例如TinyOS、MAINTIS　OS、MagnetOS）等技术。

安防系统中数据处理的最终目的就是要实现对报警联动装置的控制，这就使得这部分的实践教学具有一定的独立性，同时在此基础上，又具有综合性。例如，进一步将各种数据和报警信息进行融合和挖掘，可以以此为依据制定应急预案、突发事件现场处置、案件决策指挥，有利于培养学生分析问题、思考问题、解决问题的能力，强化公安机关的指导监督作用，明确该课程在警察职业中的角色意识。

4 教学实践中所面临的主要问题

4.1 思想认识问题

目前，物联网安防的应用还处于起步阶段，尽管已经有部分院校[10-12]在物联网教学方面初见成效，但是在公安实战中的应用还处在研究阶段。当前公安院校在这个方面还没有积累足够的教学实践经验，而且在安全技术防范课程中的应用更是没有启动，没有成形的教学实践模板，这就使得公安院校相关主管部门的决策者对于物联网在安全技术防范课程教学实践中的应用尝试会有所顾忌，举棋不定。

4.2 课程体系设置问题

不管是物联网，还是安全技术防范这门课，其内容中都涵盖了大量的物理、电子、通信、计算机处理甚至高等数学等方面的知识，综合性非常强，这对于公安专业的学生，学习起来还是比较困难的，没有必要的前导课程做铺垫，势必无法达到应有的教学效果。

即使课程体系经过完善之后，随之而来的将是教材问题。教材决定着课程教学实践的成败，市面上适用于安全技术防范课程的教材本来就比较少，而适用于公安院校且以物联网为应用背景的安防教材几乎是空白，因此，是自编讲义还是出版教材，这都将是试图在物联网应用方面有所突破所必须跨越的鸿沟。

另外，教师问题将伴随着教材问题同时出现。安全技术防范课程的任课教师需要有深厚的安防工程经验和丰富的案件处置经历，而且物联网是一门新兴的技术，这就要求任课教师要不断地充实和完善自己的知识结构，结合最新的安防成果和与安防工程相关的科技犯罪案例，将复杂的问题简单化，让学生更容易接受并理解。这无疑又对任课教师提出了更高的要求。

4.3 资金投入问题

物联网在安全技术防范课程的推广应用需要大量的硬件和软件。安全技术防范作为工程实践性比较强的课程，单一的课堂讲解无法达到教学目标，也不符合公安教育的要求。因此，需要配备配套的实验实训软硬件设施，主要包括实验实训场地的建设、配套设施的装修，大量传感器、数据通信和处理设备以及配套软件的购置及更新，这些都需要大量的资金投入。

软件投入则包括教师安防行业调研与物联网技术培训，还需要定期参与安防工程的方案论证、项目验收等公安一线的挂职；另外，邀请或选聘那些在公安一线有着扎实的理论功底和丰富的安防工程经验的专家[3]以及物联网方面的专家学者来校做讲座或成为专职教师，这些都将是不小的开支。因此，资金的投入使得物联网在安全技术防范课程中的应用可能会受到一定的限制。

5 结 语

物联网“十二五”发展规划显示，物联网在安防领域已经初步取得了一定效果。物联网已经被确定为国家性战略新兴产业，党的十报告中再次强调了“推动战略性新兴产业的发展”。在良好的政策环境下，物联网为公安院校安全技术防范课程的教学实践带来了崭新的思路。通过物联网在教学实践中的应用，能激发学生学习兴趣和主动性，优化课程体系，完善教师的知识结构，更有利于学生的实践能力和创新能力的培养和提高，为其以后灵活应对复杂多变的治安环境提供良好的实战平台。但是，我们也不能不看到，物联网在安全技术防范课程中的应用还处在起步和探索阶段，还有许多问题需要解决。

参 考 文 献

[1]　瞿惠琴.高职物联网专业传感器技术课程教学改革初探[J].科技视界，2012（14）：123，128.

[2]　卜全民.《安全技术防范》课程教学改革研究[J].科技信息，2008（36）：39-40.

[3]　杨辉解.公安专业实践教学的难点及解决路径——以公安招录培养体制改革为视角[J].中国城市经济，2010（8）：158-159.

[4]　齐霞.安全防范技术教程[M].广州：暨南大学出版社，2011.

[5]　黄超，杨跃杰.安全技术防范[M].北京：群众出版社，2009.

[6]　汪光华.安全技术防范基础[M].北京：高等教育出版社，2008.

[7]　范晓丽，吕立波，杨世臣.安全防范技术教程[M].北京：中国人民公安大学出版社，2005.

[8]　哈艳，梁森，陈晓健.物联网教学模式探究[J].保定学院学报，2012（4）：121-123.

[9]　中国物联网发展研究中心.中国物联网产业发展年度蓝皮书（2012）[R].无锡：中国物联网发展研究中心，2012.

[10]　钱红燕，陈兵，燕雪峰.物联网教学实践体系研究[J].计算机教育，2011（23）：21-25.

篇3

【关键词】数据通信；移动互联网；应用

随着移动互联网的发展，我国移动数据通信业快速崛起。人们日常生活中离不开网络通信，网络环境复杂，通信存在一定的安全威胁。因此在这一环境中，信息的安全性和完整性就成为主要关注的问题。所谓安全性是指无线网络在数据传输过程中要通过一定的技术来防止信息被盗，或者被篡改。尤其是对于关键信息，必须要加密处理，文章将这一问题进行了分析，提出了互联网时代的数据通信安全技术。

1无线网络通信安全隐患

无线通信网络为自组织网络下的拓扑结构，在运行过程中会受到外界的影响，存在一定的安全隐患。尤其是在网络制式发展过程中，我国无线网络通信技术不断从2G转向3G甚至4G，技术上逐渐趋于成熟，但不可否认还存在安全隐患。因此我们对其做如下分析，以探讨移动互联技术下数据通信安全技术的应用。（1）无线网络的安全隐患是实施数据通信安全技术的重要原因，我们以现行的4G网为例，它是由IP主干网、无线核心网组成，主要影响因素传输过程中外界环境，主要存在的问题在于信道拥堵和信息安全性存在漏洞。如无线网络存在安全隐患，就会导致信息的丢失，因此要实施必要的数据通信安全技术。尤其是物联网时代，信息的传播速度快，人们的网络使用频率高，缺乏安全技术很容易导致信息的丢失。（2）4G网的应用更加广泛，互联网与移动通信技术的结合衍生了支付宝等新的购物模式。网络通信成为人们认可和支持的方式，用户与4G移动终端之间的交互大量增加。在这一过程中，网络交互无疑存在着巨大的安全隐患。信息安全性受到质疑，操作不当和防护不当都将造成经济损失，物联网时代的数据通信安全技术实施更加重要。

2互联技术下数据通信安全技术的应用

2.1移动互联网通信安全方案设计

互联网时代，数据通信的安全性受到外界大量因素的影响，保证通信安全十分重要。互联网通信安全方案的设计要信息互联网的发展规则。在对物联网的隐私数据处理时，应采用椭圆曲线加密方法，要求对核心数据进行加密，但对于非核心数据要明文传输，确保数据传输与处理能力。我们针对当下互联网技术的发展制定了具体的互联网数据通信安全技术，结合SHA、椭圆曲线加密算法和数字签名等技术来实现数据安全统计。确保系统数据传输的准确性、安全性和完整性。随着手机无线网络的使用，还应对手机app进行安全防护措施，对相关数据进行加密，并且通过数据传输和解密处理，完成整个数据的传输过程，提供更多的网络服务，满足更多人的需求。其中，椭圆曲线密码技术是其核心技术之一，是利用秘钥设置来确保数据安全的一种方式。这种方式具有处理效果理想、带光纤和带宽的要求低等优点，但该技术的实现具有一定的困难，要对公开秘钥体制进行分析，并根据移动数据通信的现状进行正确的选择与计算。

3移动通信安全技术的实现过程

本文立足于移动数据通信的几种表现形式，包括网络终端服务器端、第三方BouncyCastle和Android端app等，探讨互联网技术支持下的数据通信安全技术实现。在Android端app数据传输中通常存在一些敏感数据，需要进行秘钥加密处理，一些重要数据还需要采取端对端加密方式，就是从信息的输出到接收的全过程中无需解密。设计者要正视数据的重要性，合理的利用资源和确保数据处理效率。保证数据匹配后才能进行之后的操作，最终得到需要的信息。其中，公私钥对的生成是这一过程的核心技术，以和BouncyCastle的算法为例，要求在服务器端采用统一且唯一的公钥和私钥。并在服务器端自动保存私钥密码，公钥则安装到安卓手机的app程序中，这样使用者就可以获得公钥，获得所需的文字和视频等信息。安卓手机目前的数据通信技术为在指定服务器下生成的一对对应的公钥和私钥，其具体的接收流程如下所述。利用手机服务器端的公钥对形成移动数据接收端的公钥，对关键信息进行椭圆曲线加密法，也就是上述我们提到的方法。信息传递过程中利用SHA算法来获得新的摘要信息。在接收信息端进行数字签名和解密处理，未来这一过程将实现智能化处理过程。公钥主要用于数据的解密，独立存在且不影响数据的传输。对摘要报文进行分析，及时发现不一致的报文，发现移动通信中的问题，最终得到正确的解密数据信息。

4总结

文章结合我国目前移动数据安全的现状，分析了互联网环境下的数据安全防护。我国移动互联网技术正在快速的发展，数据通信业也已经到了高峰期。现阶段，确保移动通信安全成为主要的任务，也是满足使用者需求的主要手段。智能化的数据通信技术也是未来研究和发展的目标，文章结合智能终端、网络服务以及第三方BouncyCastle等数据传输方式，并结合互联网发展现状，正确分析了数据通信安全技术的应用。

参考文献

[1]范云海.集成加密方案ECIES的设计与验证[J].信息技术，2012（1）.

篇4

展望未来，安全法律法规、安全标准、安全体系将进一步深化，信息安全产品国产化进程将快速推进，安全企业也将以自主创新的产品展现自身的实力。随着全球信息安全威胁和犯罪行为愈加专业化、商业化、组织化、多样化，互联网的无国界性使得全球各国用户都避之不及。面对这些严峻的安全形势，信息安全保障成为人们的迫切需求，由政府、厂商、用户多方合力打造的信息安全水平将迈向一个全新的台阶。

趋势一：信息安全基础设施和产品领域将实施全面国产化。近年来，国内外信息安全事件频现，促使全域信息安全产品国产化步伐不断加快。目前，我国信息安全厂商在防火墙、VPN、SOC等信息安全基础产品和技术方面基本可以满足市场需求，在密码技术、下一代网络和安全芯片技术上的不断研发提升也为信息安全基础设施和产品全面国产化奠定了基础。未来，尤其是在政府、电信、金融、能源、制造等关键领域，终端安全、应用安全、数据安全、安全管理等方面的产品国产化将成为市场主流，摆脱长期受制于人的局面。

趋势二：围绕云计算、移动互联网领域的应用安全、数据安全成为市场热点。云计算在得到各国政府的大力支持和推广的同时，云安全和风险问题也得到广泛重视。云计算是当前发展十分迅速的新兴产业，基于云的大数据分析也具有广阔的发展前景，但同时其所面临的安全挑战也是前所未有的，安全问题的解决是关系到云服务能否得到用户认可的关键要素。而随着移动互联网时代BYOD的流行，移动技术安全隐患通过海量的用户、终端和应用等导致机密信息泄露等严重后果，从而危及个人或企业的信息安全。围绕云计算、移动互联网领域的应用安全、数据安全成为市场热点。

篇5

关键词：云计算；物联网；网络安全；安全技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0013-02

随着工业自动化、全球一体化和信息化进程的不断深入，从“智慧地球”到“感知中国”概念的提出，使物联网越来越受到人们的青睐。人们更加倾向于将物联网与云计算平台有效结合，让物联网和云计算平台充分发挥各自的优势，并广泛应用于智能家农业、智能交通、智能电力、智能医疗、智能家庭、石油企业、煤矿安全生产、军事物流、灾害应急响应等领域，对人类社会产生了深远的影响。然而，物联网技术的发展不可能一蹴而就，很多技术与非技术的问题仍然令人担忧，其中安全问题更为突出。

1云计算与物联网的融合

云计算在本质上并不是一种全新的技术，它是在分布式计算、并行计算、网格计算及虚拟化的基础上发展起来的。云计算平台可以为物联网提供海量信息地存储与计算。

物联网是按照约定的协议把射频识别、全球定位系统、传感器等信息传感设备与互联网连接起来，使各传感设备之间相互进行信息的交换与传输，实现对网络的智能化识别、跟踪、监控与管理。

随着物联网的不断发展，如何对收集到的海量信息进行分析和处理是物联网面临的真正问题。解决这个问题的途径就是在物联网中融合云计算平台，因为云计算平台是一个海量信息存储和处理的平台。利用云计算搭建物联网平台可以减小成本、实现高效率计算和存储等功能，是物联网发展的必然趋势。

2 基于云计算的物联网体系结构

根据物联网的本质属性和应用特征，可以将物联网的体系架构分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1所示[1]。

感知层，是物联网的最底层。感知层是物联网的基础部分也是关键部分，主要通过传感器、RFID、智能卡、阅读器、条形码、人机接口等多种信息感知设备，采集和识别物理世界中发生的各类物理事件和数据信息，进而全面感知与控制物理世界的各种事件与信息。

网络层，是物联网的中间层。物联网的网络层一般是在现有的互联网和通信网基础上建立的，主要包括各种无线和有线网关、核心网、接入网。它的功能主要是负责对感知层采集的数据和控制信息进行双向传递、路由和控制。

应用层，是物联网的远程终端层。物联网通过应用层与各行业专业系统相结合，对感知数据进行分析处理，然后向用户提供不同的服务，从而实现物物互联的应用方案。

3 物联网感知层的安全

感知层在物联网体系结构中处于底层，承担信息感知的重任。感知层的安全是物联网安全的重点。目前，物联网的安全威胁主要体现在以下方面：

（1）本地安全：到在一些复杂、机械和危险的工作中，经常看到物联网被应用，用来代替人工来完成这些工作。物联网中的这些感知节点大多处在无人看管的场合中，攻击者可以非常容易地接触到这些设备，进而对它们造成破坏，甚至可以通过本地操作更换软硬件。

（2）能量耗尽：是利用协议漏洞，通过持续地通信方式使节点能量资源耗尽。由于物联网中的感知节点功能非常简单、携带能量非常少，攻击者就会利用耗尽节点能量的方式以达到攻击物联网的目的。

（3）跨网认证：物联网中连接了许多不同结构的异构网络，这些异构网络要实现通信则需要跨网认证，在跨层认证的过程中经常会遇到DOS攻击、异步攻击、中间人攻击、合谋攻击等问题。

（4）隐私保护：在物联网中，每个人以及每件物品都随时随地连接在网络上，随时随地被感知，在这种环境中如何防止个人信息、业务信息被他人盗用，如何防止财产丢失，是物联网推进过程中需要突破的重大问题之一。

针对物联网中节点能力较弱的无线网络安全，主要的安全技术有：

（1）安全路由协议[2]。RFID的安全协议是物联网安全的研究热点之一，主要有基于Hash函数的RFID安全协议、基于随机数机制的RFID安全协议、基于重加密机制的RFID安全协议等。

（2）入侵检测与防御技术。由于在物联网中仅仅依靠密码体制，还不能完全抵御所有攻击，因此经常采用入侵检测技术作为信息安全的第二道防线。入侵检测主要是检测网络中违反安全策略行为，它能及时发现并报告系统中未授权或异常的操作。

（3）密钥管理[3]。加密与密钥管理是建立安全体系结构的第一步，所有的加密与认证操作均离不开加密算法与密钥管理。近年来密钥管理的研究也呈现出一些新的特点，如分层传感器网络的密钥管理等。

4 物联网网络层的安全

网络层主要实现对感知层所采集的数据和控制信息进行路由和控制，它是一个多网络叠加的开放性网络。目前物联网网络层面临的安全威胁主要有：

（1）分布式拒绝服务攻击，攻击者通过这种攻击是利用在一小段时间内发送大量的请求，使这些请求覆盖整个网络而占尽网络资源，从而减慢常规流量速度亦或完全中断。

（2） 伪造网络消息和中间人攻击 [4]，伪造网络消息则是指敌手通过伪造通信网络的信令指示，从而使设备做出错误地响应，亦或使设备连接断开；中间人攻击是攻击者通过发动MITM攻击使设备与通信网失去联系或发送假冒请求和响应信息，从而影响网络的安全。

（3）跨异构网络的攻击，这种攻击一经实施将会使整个网络瘫痪。在进行攻击之前，攻击者一般首先通过某一网络取得合法的身份，然后再利用其他的异构网络进行攻击。

针对物联网网络层的安全问题，主要的安全技术如下：

（1）认证机制[5]，认证主要包括身份认证和消息认证。它是指使用者通过某种方式来核对对方的身份，是通信双方可以交换会话密钥的前提。保密性和及时性是密钥交换中两个非常重要的问题。保密性是指为了防止假冒和会话密钥的泄漏，一般采用加密的方式以密文的形式来传送，而及时性则是为了避免存在消息重放。

（2）访问控制机制，目前主要采用的是基于角色的访问控制，相同的角色可以访问的资源是相同的。访问控制是指用户合法使用资源的认证和控制，在该机制中，系统给每个用户分配一个角色，用户根据角色设置的访问策略实现对资源的访问权限。

（3）加密机制，加密技术是信息安全技术的核心，在整个物联网安全中有不可替代的地位。加密技术利用密码算法将明文变换成密文信息传输至接收端，合法的接收端再利用事先约定的密销，通过解密算法将密文还原成明文信息。

5 物联网应用层的安全

云计算为物联网应用层提供了最广泛的数据交换和共享的服务平台，因此云计算平台的安全决定着物联网应用层的安全。云计算平台面临的主要安全威胁体现在以下两个方面：

（1）虚拟化带来的安全问题[6]。云计算机平台主要通过虚拟化技术实现多租户共享资源，如果没有实现对数据的加密和隔离，就使得数据完全透明，可以被其他非法用户亲自访问而带来安全问题。

（2）数据的隐私问题。用户的数据上传到“云”中之后，被随机地存储在世界各地的服务器上，用户根本无法知道自己的数据具体存储在什么位置。另一方面，云计算平台需要对数据进行分析和处理，这使得云计算平台享有对数据的优先访问权，就会导致数据的拥有者失去数据的完全控制能力。

针对上述威胁，云计算平台的安全方案主要从以下方面考虑：

（1）数据的完整性和机密性防护。物联网用户一般采取加密手段来保护数据隐私。然而使用传统的云计算平台的数据分析方法对密文的处理，将会失效。同态加密算法设计是目前对密文进行分析和处理的研究热点。

（2）数据隔离技术。在云计算平台中，存储在同一物理服务器上的不同虚拟机之间可能会出现非法访问，这会使信息引入不安全的因素。为了防止同一物理服务器上的不同虚拟用户之间非法访问，必须对用户的数据进行有效隔离，从而保证数据的安全性。

（3）保证数据存储的安全。为了保证上传到云平台的用户数据的存储安全性，除了构建可信的物联网环境，还需要采取数据备份的方式。存储设备的高扩展性、数据的兼容性以及并发访问的服务能力等是数据备份系统要充分考虑的 。

6 结束语

物联网与云计算平台的融合，加速了物联网技术的迅猛发展，充分地发挥了物联网技术在不同应用领域的优势。但由于物联网目前还没有一个统一标准的架构，因此还需要进一步研究基于物联网架构的具体安全机制，针对物联网的安全研究任重而道远。

参考文献：

[1] 丁超.IoT/CPS的安全体系结构及关键技术[J].中兴通讯技术，2011，17（1）：1l-16.

[2] 王素苹.物联网感知层安全性研究综述[J].传感器与微系统，2015，34（6）：6-9.

[3] 闻韬.物联网隐私保护及密钥管理机制中若干关键技术研究[D].北京：北京邮电大学，2012：21-22.

[4]宫晓曼.应用于军事物流中的物联网安全性研究[J].物流技术，2013，32（8）：276-278.