物联网概论-2版-第9章+课件.pptx

1、物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映电电子子教教案案物联网概论（第物联网概论（第2版）版）物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）第第9章章 物联网安全机制物联网安全机制点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）在物联网的建设与发展中，信息安全是不可或缺的在物联网的建设与发展中，信息安全是不可或缺的重要组成部分。物联网无处不在的感知和以无线为主的重要组成部分。物联网无处不在的感知和以无线为主的感知层信息传输，除了需要面对传统的网络安全问题之感知层信息

2、传输，除了需要面对传统的网络安全问题之外，还面临新的安全挑战。在未来的物联网中，每件物外，还面临新的安全挑战。在未来的物联网中，每件物品都将随时随地连接在网络上，如何确保在物联网的应品都将随时随地连接在网络上，如何确保在物联网的应用中信息的安全性和隐私性，将是物联网推进过程中需用中信息的安全性和隐私性，将是物联网推进过程中需要突破的重大障碍之一。要突破的重大障碍之一。点击此处结束放映点击此处结束放映 信息安全基础信息安全基础9.1物联网安全概述物联网安全概述9.2物联网信息安全体系物联网信息安全体系9.3物联网安全实施策略物联网安全实施策略9.4物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此

3、处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映信息安全基础信息安全基础9.1物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）信息安全基础信息安全基础 9.1.1 信息安全的概念和基本属性信息安全的概念和基本属性 9.1.2 信息安全的主要威胁和解决手段信息安全的主要威胁和解决手段 9.1.3 密码学基础密码学基础点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）信息安全基础信息安全基础 物联网信息安全基本上涉及信息安全的所有内容，所物联网信息安全基本上涉及信息安全的所有内容，所以需要对信息安全有一个总体介绍。以需要对信息安

4、全有一个总体介绍。物联网信息安全也有独特性。物联网信息安全的独特物联网信息安全也有独特性。物联网信息安全的独特性是终端的安全，物联网终端是轻量级安全。性是终端的安全，物联网终端是轻量级安全。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.1 信息安全的概念和基本属性信息安全的概念和基本属性 1信息安全的概念信息安全的概念点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.1 信息安全的概念和基本属性信息安全的概念和基本属性 2信息安全的基本属性信息安全的基本属性点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）

5、版）9.1.2 信息安全的主要威胁和解决手段信息安全的主要威胁和解决手段 1信息安全的主要威胁信息安全的主要威胁点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.2 信息安全的主要威胁和解决手段信息安全的主要威胁和解决手段 2信息安全威胁的具体方式信息安全威胁的具体方式点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.2 信息安全的主要威胁和解决手段信息安全的主要威胁和解决手段 3信息安全的解决手段信息安全的解决手段点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 信息安全

6、的内容涉及到密码学的相关知识。信息安全的内容涉及到密码学的相关知识。密码学是研究编制密码和破译密码的一门科学，密码技术是信密码学是研究编制密码和破译密码的一门科学，密码技术是信息安全技术的息安全技术的核心核心。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 1密码学的基本概念密码学的基本概念 密码是通信双方按照约定的法则进行信息变换的一种手段。信息称密码是通信双方按照约定的法则进行信息变换的一种手段。信息称为明文。依照这些信息变换法则，变明文为密文，称为加密变换；变密为明文。依照这些信息变换法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明

7、文，称为解密变换。见下图。文为明文，称为解密变换。见下图。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 2密码体制密码体制 加密算法有如下的体制。加密算法有如下的体制。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 DES密码和密码和AES密码都是著名的单钥密码算法。密码都是著名的单钥密码算法。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 R

8、SA是公钥密码中最著名的一种体系。是公钥密码中最著名的一种体系。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 数字签名主要用于网络环境中，它是对电子形式的消息进行签名数字签名主要用于网络环境中，它是对电子形式的消息进行签名的一种方法。的一种方法。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 Hash函数主要用于数字签名和消息完整性检验等方面。函数主要用于数字签名和消息完整性检验等方面。Hash函数函数

9、的主要用途在于提供数据的完整性校验和提高数字签名的有效性。目前的主要用途在于提供数据的完整性校验和提高数字签名的有效性。目前国际上已提出了许多国际上已提出了许多Hash函数的设计方案。函数的设计方案。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 消息认证码（消息认证码（MAC）是用来保证数据完整性的一种工具。）是用来保证数据完整性的一种工具。MAC的的安全性依赖于安全性依赖于Hash函数，故函数，故MAC也称为带密钥的也称为带密钥的Hash函数。函数。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第

10、物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 3常见密码算法介绍常见密码算法介绍 在实际中，存储密钥最安全的方法是物理安全，也即将密钥存放在在实际中，存储密钥最安全的方法是物理安全，也即将密钥存放在物理上安全的地方。物理上安全的地方。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.1.3 密码学基础密码学基础 4密码协议密码协议 点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映物联网安全概述物联网安全概述9.2物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）物联网安全概述物联网安全概述 9.2.1

11、 物联网安全威胁举例物联网安全威胁举例 9.2.2 物联网安全面临的挑战物联网安全面临的挑战 9.2.3 物联网安全与互联网安全的关系物联网安全与互联网安全的关系点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.1 物联网安全威胁举例物联网安全威胁举例 物联网安全与互联网安全的最大区别在于物联网安全与互联网安全的最大区别在于“平民化平民化”，其安全需求远大于互联网安全需求。其安全需求远大于互联网安全需求。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.1 物联网安全威胁举例物联网安全威胁举例点击此处结束放映点击此处结束放映物联网

12、概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.2 物联网安全面临的挑战物联网安全面临的挑战 点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.2 物联网安全面临的挑战物联网安全面临的挑战点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.3 物联网安全与互联网安全的关系物联网安全与互联网安全的关系 物联网安全不是全新的概念，与已有的互联网安全相比，物联网安全不是全新的概念，与已有的互联网安全相比，物联网安全大部分都采用了相同的技术。物联网安全大部分都采用了相同的技术。但是物联网安全的重点在于广泛部署的感知层的信息防但是物联网安全的重点

13、在于广泛部署的感知层的信息防护，以及大量新型应用的安全保护。护，以及大量新型应用的安全保护。物联网感知层的安全重点在于轻量级的信息安全，这是物联网感知层的安全重点在于轻量级的信息安全，这是由于成本的要求。由于成本的要求。1个物品是个物品是10元钱，信息安全要多少钱？所元钱，信息安全要多少钱？所以，以，需要轻量级的信息安全。需要轻量级的信息安全。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.2.3 物联网安全与互联网安全的关系物联网安全与互联网安全的关系 点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映物联

14、网信息安全体系物联网信息安全体系9.3物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）物联网信息安全体系物联网信息安全体系 9.3.1 物联网的安全层次模型和体系结构物联网的安全层次模型和体系结构 9.3.2 物联网感知层安全物联网感知层安全 9.3.3 物联网网络层安全物联网网络层安全 9.3.4 物联网应用层安全物联网应用层安全点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）物联网信息安全体系物联网信息安全体系 物联网的体系结构有物联网的体系结构有3层：感知层、网络层、应用层。层：感知层、网络层、应用层。物联网每一层都需要安全。所以，需要物联网感知层物联网每一层都需要安

15、全。所以，需要物联网感知层安全、物联网网络层安全、物联网应用层安全。安全、物联网网络层安全、物联网应用层安全。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.1 物联网的安全层次模型和体系结构物联网的安全层次模型和体系结构点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.1 物联网的安全层次模型和体系结构物联网的安全层次模型和体系结构点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.2 物联网感知层安全物联网感知层安全 相对于互联网而言，物联网感知层的安全既是新事物，也是物联相对于互联网而言，物联

16、网感知层的安全既是新事物，也是物联网安全的重点。网安全的重点。1感知层安全机制的建立感知层安全机制的建立点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.2 物联网感知层安全物联网感知层安全 2传感网的安全问题与技术传感网的安全问题与技术点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.2 物联网感知层安全物联网感知层安全 3RFID的安全问题与技术的安全问题与技术 采用采用RFID技术涉及的主要安全问题如下。技术涉及的主要安全问题如下。目前目前RFID安全技术主要有物理方法、密码机制以及二安全技术主要有物理方法、密码机制以及二者

17、结合的方法。者结合的方法。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.3 物联网网络层安全物联网网络层安全 考虑到物联网本身具有专业性的特征，其基础网络可以是考虑到物联网本身具有专业性的特征，其基础网络可以是互联网，也可以是具体的某个行业网络。物联网的网络层按传互联网，也可以是具体的某个行业网络。物联网的网络层按传输功能可以大致分为接入层和核心层，此外物联网的网络层还输功能可以大致分为接入层和核心层，此外物联网的网络层还提供云计算平台，因此物联网的网络层安全主要体现在以下提供云计算平台，因此物联网的网络层安全主要体现在以下3个个方面。方面。1来自物联网接入

18、方式的安全问题来自物联网接入方式的安全问题2来自物联网核心网的安全问题来自物联网核心网的安全问题3来自大数据和云计算的安全问题来自大数据和云计算的安全问题点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.3.4 物联网应用层安全物联网应用层安全 物联网应用层充分体现了物联网智能处理的特点，其涉及物联网应用层充分体现了物联网智能处理的特点，其涉及业务管理、中间件、数据挖掘等技术。考虑到物联网涉及多领业务管理、中间件、数据挖掘等技术。考虑到物联网涉及多领域、多行业，因此广域范围的海量数据信息处理和业务控制策域、多行业，因此广域范围的海量数据信息处理和业务控制策略将在安全

19、性方面面临巨大挑战，特别是业务控制、管理和认略将在安全性方面面临巨大挑战，特别是业务控制、管理和认证机制、中间件以及隐私保护等安全问题显得尤为突出。证机制、中间件以及隐私保护等安全问题显得尤为突出。（1）业务控制、管理和认证）业务控制、管理和认证（2）中间件）中间件（3）隐私保护）隐私保护点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映物联网安全实施策略物联网安全实施策略9.4物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）9.4 物联网安全实施策略物联网安全实施策略 物联网是在现有网络的基础上扩展了感知环节和应物联网是在现有网络的基础上扩展

20、了感知环节和应用平台，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障，用平台，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障，从而使得物联网的安全问题具有特殊性。本节以从而使得物联网的安全问题具有特殊性。本节以RFID为例，讨论物联网感知层数据安全性的实施策略。目前为例，讨论物联网感知层数据安全性的实施策略。目前RFID的安全策略主要有两大类：物理安全机制和逻辑的安全策略主要有两大类：物理安全机制和逻辑安全机制。安全机制。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）1RFID物理安全物理安全点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）2RFID电

21、子标签的安全设计电子标签的安全设计点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）2RFID电子标签的安全设计电子标签的安全设计点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）2RFID电子标签的安全设计电子标签的安全设计点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）3RFID应用系统的安全设计应用系统的安全设计点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）3RFID应用系统的安全设计应用系统的安全设计 RFID应用系统广泛采用的公钥基础设施（应用系统广泛采用的公钥基础设施（PKI）及简易对称（）及简易对称（DES及及3DES等）等）的加密体系。每一个的加密体系。每一个RFID芯片根据芯片根据ID号不同，写入的密钥也不同，这就是号不同，写入的密钥也不同，这就是“一卡一卡一密一密”。前面破解的电子标签芯片，也只是破解了一张。前面破解的电子标签芯片，也只是破解了一张RFID电子标签的密钥而已，电子标签的密钥而已，并不代表可以破解整个应用系统的密钥，系统还是安全的。并不代表可以破解整个应用系统的密钥，系统还是安全的。点击此处结束放映点击此处结束放映物联网概论（第物联网概论（第2 2版）版）点击此处结束放映点击此处结束放映休息一下休息一下