物联网中的安全和隐私问题技术分析.ppt

物联网中的安全与隐私问题 王志强 一、物联网背景知识 二、物联网安全问题及解决方案 三、物联网隐私问题及解决方案 四、总结 物联网的发展 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。 国际电信联盟（ITU）2005年的一份报告《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念 。 2008年底IBM提出了“智慧地球”概念，得到美国各界的高度关注 。 2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。 物联网定义 物联网是什么？ 通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 物联网网络体系结构 物联网网络体系结构 感知层 感知层主要功能是信息感知与采集，主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器、视频摄像头等。如温度感应器、声音感应器、震动感应器、压力感应器、RFID读写器、二维码识读器等，完成物联网应用的数据采集和设备控制。 传输层 主要通过移动通信网、互联网、专网、小型局域网等网络对数据进行传输。因为传输层面临海量数据的传输,所以传输层还需具有信息智能处理、管理能力,例如海量信息的分类、聚合和处理、 传感器网络的管理等。传输层关键技术包括长距离有线和无线通信协议、网络融合技术、海量信息智能处理技术等。 应用层 应用层主要包含支撑平台和应用服务。应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能家居、智能电网、智能交通、智能物流等行业应用。 二、物联网安全问题及解决方案 感知层安全威胁 针对RFID的主要安全威胁： 标签本身的设计缺陷 黑客非法截取通信数据 拒绝服务攻击 利用假冒标签向阅读器发送数据 RFID阅读器与后台系统间的通信信息安全 感知层安全威胁 无线传感网可能遇到的安全威胁包括下列情况： 网关节点被捕获 普通节点被捕获 DOS攻击 重放攻击 虚假路由信息 选择性转发 虫洞攻击 RFID安全策略 静电屏蔽。利用法拉第笼阻止无线电信号的穿透。 阻塞标签。 主动干扰。利用一个能主动打出无线电信号的装置，以干扰或中断附近其他RFID阅读器。 改变阅读器频率。阅读器可使用任意频率。 密码机制。哈希函数、重加密等 感知层安全机制 密钥协商 部分传感网内部节点进行数据传输前需要预先协商会话密钥。 节点认证 个别传感网（特别当传感数据共享时）需要节点认证“确保非法节点不能接入。 信誉评估 一些重要传感网需要对可能被敌手控制的节点行为进行评估以降 低敌手入侵后的危害（某种程度上相当于入侵检测）。 安全路由 几乎所有传感网内部都需要不同的安全路由技术。 传输层安全威胁 传输层安全机制 应用层安全挑战 海量数据的识别和处理 智能变为低能 自动变为失控 灾难控制和恢复 非法人为干预 应用层安全机制 三、物联网隐私问题及解决方案 隐私保护概念 物联网隐私威胁分类 基于数据的隐私威胁 数据隐私问题主要是指物联网中数据采集、 传输和处理等过程中的秘密信息泄露， 从物联网体系结构来看， 数据隐私问题主要集中在感知层和处理层， 如感知层数据聚合、 数据查询和 RFID 数据传输过程中的数据隐私泄露问题， 处理层中进行各种数据计算时面临的隐私泄露问题。 物联网隐私威胁分类 基于位置的隐私威胁 位置隐私是物联网隐私保护的重要内容， 主要指物联网中各节点的位置隐私以及物联网在提供各种位置服务时面临的位置隐私泄露问题， 具体包括 RFID 阅读器位置隐私、 RFID 用户位置隐私、 传感器节点位置隐私以及基于位置服务中的位置隐私问题。 物联网隐私保护方法分类 匿名化方法 该方法通过模糊化敏感信息来保护隐私，即修改或隐藏原始信息的局部或全局敏感数据。 加密类方法 通过加密技术对信息进行保护。 既保证了数据的机密性，又保证了数据的隐私性。加密方法中使用最多的是同态加密技术和安全多方计算。 安全路由协议方法 在路由协议方法中，其实现隐私防护的根本原理是通过对WSN网络中节点路由的协议控制，实现对信息的保护。 位置隐私保护的模型结构 独立式结构 独立结构比较简单，用户在客户端上完成匿名过程，然后将服务请求发送给第三方 LBS提供商。 位置隐私保护的模型结构 中心服务器结构 中心服务器结构在独立机构的基础上添加了一个可信任的匿名服务器，该服务器位于用户和 LB