物聯網技術及其安全問題研究

肖渝梅

（成都信息工程大學銀杏酒店管理學院，成都 611743）

物聯網技術及其安全問題研究

肖渝梅

（成都信息工程大學銀杏酒店管理學院，成都 611743）

本文在研究物聯網相關資料后，對什么是物聯網、物聯網中的關鍵技術、層次構成以及各層次具體組成成分做了說明，最后對物聯網中可能存在的安全問題進行簡要介紹。

物聯網技術；物聯網層次；物聯網安全

物聯網是基于互聯網和射頻識別技術的能夠實現物與物之間互聯的網絡，已被看作信息產業的第三次浪潮，成為影響經濟增長的戰略產業。

物聯網是通過射頻識別、全球定位系統、激光掃描器、紅外感應器、氣體感應器等傳感設備，按約定的協議，把物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。目前我國已將物流、電網、交通、醫療、工業控制、綠色農業、安防、家居、環保九大行業納入《物聯網十二五發展規劃》。

物聯網分廣義和狹義，廣義物聯網將物理空間和信息空間融合，任何事物都可以用數字化、網絡化形式表現，從而實現物與物、人與物、人與環境、物與環境之間的信息交互和貫通融匯；狹義物聯網是能夠實現物與物之間自動識別和管理的網絡，通常說的物聯網是狹義上的。

1　物聯網三大關鍵技術

傳感器技術:簡單的理解物聯網就是由各種傳感設備構成的能夠相互感知信息、傳遞信息的一個自組織傳感器網絡。該網絡中的每個傳感設備都是一個傳感節點，能夠檢測和收集約定范圍為的其他傳感節點的信息并把此信息傳遞給另外的傳感節點或觀察者。由于計算機只能處理數字信號故傳感技術還必須實現模擬信號到數字信號的轉變。傳感技術通常用可采集的數據類型、采集的精度、傳輸的可靠性和穩定性來評價，這些指標又依賴于敏感材料、工藝設備和計測技術。

射頻識別技術:物聯網中的識別包括物體、位置、地理識別，射頻識別系統一般由射頻電子標簽、射頻讀寫器、處理識別信息的信息處理系統三個部分構成。在射頻標簽中存有讓物體區別于其他物體的的身份標識（比如商品的條形碼），而射頻讀寫器則負責在一定范圍內讀出標簽中存儲的信息，讀寫器能讀取數據的范圍大小由讀寫器的功率、頻率、類型決定。目前射頻標簽和讀寫器大多是基于EPC協議的。

嵌入式系統技術:綜合計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。把物聯網比作人來講解傳感器、嵌入式系統在物聯網中的位置與作用，則傳感器好比眼睛、鼻子、皮膚等感官，互聯網好比神經系統，嵌入式系統相當于大腦（對收到的信息進行分類處理）。

2　物聯網層次構成

物聯網也可按層次劃分，從下到上依次是:負責感知、檢測和控制的感知層，負責信息傳輸的網絡層，以及負責進行信息處理形成滿足用戶需求的物理應用層。

感知層主要由被感知對象、感知器組成。顧名思義，其主要作用就是利用感知器去感知被感知對象或者感知器之間相互感知數據，再傳給特定設備進行匯集。對于其上層來說，感知層主要負責感知和檢測兩項工作，對于其下層來說主要是監控其下層的感知。常見的感知層設備有:各種傳感器、感應器、攝像頭和RFID讀寫器（標簽）、聲音采集和GPS定位等。

網絡層又叫傳輸層，主要任務是負責傳輸采集到的信息。該層主要由各種有線網絡、無線網絡構成，這里的有線和無線網絡包括我們的撥號網、專網、私網、局域網、有線電視網、2G3G4G、衛星通信網等。可理解為我們生活中的一切網絡都屬于該層次。

應用層是使用被采集數據的層次，也就是在發展規劃中提到的各種行業和沒有提到但實際使用著的行業。

采集到的數據不能直接應用于各個行業，在被應用之前還需有支撐平臺對數據進行加工和整理成有效數據才能被使用，比如對數據進行編碼解碼、信息整合、信息接入、信息目錄等，被廣泛應用于支撐平臺的技術有數據庫技術、云計算、云存儲。

3　物聯網的安全

可將物聯網的安全劃分為四類:一是物聯網本身的安全問題，二是物聯網引入的安全問題，三是物聯網場景下的特定互聯網安全問題，最后是互聯網固有的安全問題。本文對最后一種安全問題不作介紹。

第一種安全一般是物聯網感知層安全問題，大多由物聯網的場景、終端設備因素產生，此類問題利用互聯網安全防御措施沒有解決辦法，一般采用設計新安全驗證協議解決這類問題。最常見的就是RFID的身份認證安全、密鑰協議安全。

第二種安全指物聯網應用場景導致已有的互聯網安全措施不能使用，只能研究新的協議來解決此類安全問題，與第一類安全問題相比，在設計解決本類問題的安全協議時，不僅需要考慮到物聯網的感知層還需要考慮到與現有互聯網安全的兼容。此類問題的典型是RFID的尋址安全以及端到端安全。

第三種安全是說互聯網原本的安全可以通過某種防御措施來確保，但由于被應用在物聯網上，特定的物聯網場景使原本的安全防御措施不能達到安全防御的目的，且不能通過其他互聯網安全防御措施來消除此安全問題，比如，物聯網中DNS和DNSSEC都沒對請求者進行身份認證造成的數據泄露就屬于此類（互聯網中DNS否認攻擊可以用DNSSEC解決）。

4　結 語

希望通過本文的介紹，能夠讓讀者對物聯網的概念、物聯網中的關鍵技術、物聯網的體系結構和可能存在的安全問題有一定了解。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.037

TP391.44；TN915.08

A

1673-0194（2015）22-0045-01

2015-10-11