CPS的安全体系结构及关键技术.doc

CPS的安全体系结构及关键技术 ZTl三 IoT/CPS的安全体系结构及关键技术 IoT/CPS的安全体系结构及关键技术 SeCurjlyArchjleCfureandKeyTechnologiesforIoT/CPS 囝物联网(10T)和信息物理合系统(cPs)作为下一代网络的核心技术,被业界 广泛关注.与传统网络不同,IoT/CPS异构融合,协同自治,开放互连的网络特性带 来了巨大的系统安全方面的挑战.挑战包括安全协议的无缝衔接,用户隐私保护 等.研发新的安全模型,关键安全技术和方法是]oTICPS发展中的重点.文章基于 ]oT/CPS安全需求和威胁模型,提出了一种层次化的安全体系结构,并针对隐私保 护,跨网认证和安全控制等IoT/CPS的关键安全技术展开讨论. 量囫物联网;信息物理愈合系统;安全体系结构;隐私保护;安全控制;跨网 认证 圈InternetofThings(1oT)andCybe卜PhysicalSystems(CPS)arecore technologiesofnextgenerationnetworks,andarethefocusofresearchinboth academiaandindustry.IoT/CPShasuniquecharacteristicsincludingheter0geneous integration,collaborativeautonomy,andopeninterconnectionthatraiseanumberof issuesforsystemsecurity.Theselssuesincludeseamlessconnectionbetween securityprotocols,andpreservationofuserprivacy.Developingnovelsecuritymodels, keytechnologies.andapproachesiSthereforecriticaIinthedevelopmentofloT/CPS. ThispaperproposesanhierarchicaIsecurityarchitecturebasedonthreatanalysisand securityrequirementsanddiscusseskeytechnologiesassociatedwithprivacy preservation,securecontrol,andcross—networkauthentication. 匾翟霎匿蚕Internetofthings;cyber—physicalsystems;securityarchitecture:privacy preservation;securecontrol;cross—networkauthenticati0n 物嵩嚣. 正逐渐成为业界关注的焦点.根据 国际电信联盟(ITu)和美国总统科学 技术顾问委员会(PCAST)的定义,物 联网(IoT)是通过信息传感设备,按照 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 的泛在网络n,.信息物理融合系统 (cps)是一个综合了计算,通信和物理 鉴釜目:国家重点基础研究发展 (973)规划(2011CB302903);江苏省高 校自然科学研究重点项目(10KJA510035 环境的多维复杂系统,通过通信,计 算机和消费电子(3c)技术的有机融合 和深度协作,实现工程系统中的实时 感知,动态控制和信息服务.loT和 CPS将地理分布的异构嵌入式设备 通过高速稳定的网络连接起来,实现 信息交换,资源共享和协同控制,具 有广阔的市场前景和巨大的经济效 益,是未来网络演进的必然趋势. 作为泛在网络,10T与CPS具有相 同的内涵和外延.loT和CPS均利用 短距离无线通信技术将附着在物品 上的感知设备互连,将人与人的交互 (H2H)扩展到物与物的互动CrTT). T超,,DlNGChao 杨立君/YANGLijun 吴蒙2/WUMeng～ (1.南京邮电大学计算机学院,江苏南京, 210003; 2.南京邮电大学通信与信息工程学院, 江苏南京.210003) (1.CollegeofComputer,NanjingUniversityof PostsandTelecommunications,Nanjing 210003,China; 2.CollegeofTelecommunicationsamp; InformationEngineering,NanjingUniversityof PostsandTelecommunications,Nanjing 210003.China)