物联网安全技术 第1章
物联网技术与应用_第1章 概述
1.1.3 物联网概念解析
物联网仍以互联网为基础和核心，其用
户端由互联网中的人扩展为一般物品；
物联网在互联网的接入方式和端系统上 进行了延伸，利用射频识别技术和传感 器网络等使物品具有自我表达能力，从 而实现人与物、物与物间的信息交流和 资源共享； 物联网的本质是将世界上的人、物、网与社会融合为一个整体，将人类社 会的所有活动，包括经济活动、社会活动、生产活动和个人活动等融合到 统一的物联网基础之上运行，构成一个动态全球信息基础设施。
在物联网时代，会有大量的信息需要传输和处理，这要求有一个与之匹配的
网络化管理平台，完成数据管理和整合，在平台上对各种感知信息进行收集，然后 对其分门别类的管理，并进行有指向性的传输，建立一个如此庞大的网络体系结构 仅凭单个企业难以完成。
1.4 物联网发展中面临的问题--5
中科院感知中国对概念的解读
物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。
在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计
算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展和提升。
物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，是以实现控制和管
理为目的，通过传感/识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感 知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。
1.2.1 互联网是物联网的实现基础
互联网的发展经历了研究网、运行网、商业网三个阶段，目前所使用的通信 技术都可以支持物联网的信息传输，因此不需要为物联网专门建行基础的通信网络， 但物联网所需要的底层感知技术和上层的智能信息处理技术是传统的互联网所不具
备的，所以，在物联网的实现过程中互联网为其通信服务提供了基础，而物联网的
1.4 物联网发展中面临的问题--2
第1章 物联网安全需求分析
身份认证：确保设备身份的 真实性和唯一性
安全更新：定期更新设备固 件和软件，以应对新的安全
威胁
异常检测：检测设备异常行 为，及时采取应对措施
安全隔离：将不同设备进行 隔离，防止恶意软件扩散
物联网数据安全技术需求
数据加密：确保数据在传输过程 中的安全性
数据访问控制：确保只有授权用 户才能访问数据
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
数据完整性：确保数据在传输过 程中不被篡改
数据备份与恢复：确保数据在发 生故障时能够及时恢复
物联网应用安全技术需求
访问控制：限制用户访问权 限，防止越权操作
身份认证：验证用户身份， 防止非法访问
数据加密：确保数据传输过 程中的安全性
安全审计：记录用户操作行 为，便于追溯和审计
物联网合规性要求
遵守法律法规：确保物联网设备符合相关 法律法规的要求
隐私保护：保护用户隐私和数据安全，防 止数据泄露
安全认证：确保物联网设备通过安全认证， 如ISO27001等
风险评估：定期进行风险评估，确保物联 网设备的安全性
安全更新：定期进行安全更新，确保物联 网设备的安全性
合规性审计：定期进行合规性审计，确保 物联网设备的合规性
风险评估：识 别物联网系统 中存在的安全
风险
风险监测：实 时监测物联网 系统的安全状
态
风险预警：及 时发现并预警 潜在的安全风
险
风险响应：制 定并实施应对 安全风险的措
施
物联网安全应急响应与处置
建立物联网安全应急响应机制，及时发现和处置安全事件 制定物联网安全处置预案，明确处置流程和责任人 加强物联网安全监测和预警，及时发现潜在的安全威胁 建立物联网安全信息共享平台，促进信息交流和协作应对
第1章 物联网概论
第一类新型服务包括提高道路安全的 汽车通信， 汽车通信，通过操作能源家庭装置更加理 性地使用家庭能源的方式， 性地使用家庭能源的方式，而“周边协助 生活”目的在于不引人注视的情况下， 生活”目的在于不引人注视的情况下，在 日常生活中对老年人提供帮助。 日常生活中对老年人提供帮助。
第二类的服务范例包括一个虚拟的失 物招领办公室， 物招领办公室，这是一个接收来自失主的 呼求的移动基础设备， 呼求的移动基础设备，或者是其风险可以 被很好估计的保险（ 被很好估计的保险（而且甚至可以降低风 只有投保人是“明智的” 险）只有投保人是“明智的”。 另一个Internet的驱动是现实世界提 另一个 的驱动是现实世界提 供给信息系统的意识。 供给信息系统的意识。
在内网、专网或 环境下， 在内网、专网或Internet环境下，采用适 环境下 当的信息安全保障机制， 当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至 个性化的实时在线监测、定位追溯、 个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联 调度指挥、预案管理、远程控制、 动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全 防范、远程维保、在线升级、统计报表、 防范、远程维保、在线升级、统计报表、决 策支持、领导桌面等管理和服务功能， 策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现 万物” 高效、节能、安全、环保” 对“万物”的“高效、节能、安全、环保” 一体化TaaS（Everything 的“管、控、营”一体化 （ as a Service）服务。 ）服务。
EPC网络的目的不单是用 网络的目的不单是用RFID技术识别物 网络的目的不单是用 技术识别物 同样可以用来简化进程和交换所获数据。 体，同样可以用来简化进程和交换所获数据。 EPCIS（EPC Information Services）标准 （ ） 代表了该网络的一个基本组成部分， 代表了该网络的一个基本组成部分，而且它已 经被许多软件制造商支持。 经被许多软件制造商支持。
物联网安全防范技术
物联网安全防范技术第一章前言随着物联网的普及和发展，越来越多的设备和系统通过互联网相互连接，构建起一个广泛的物联网生态系统。
物联网的普及带来了诸多的便利和机会，但是也给安全带来了巨大的挑战。
物联网中的数据和信息极其丰富且复杂，黑客通过物联网的漏洞，可以轻松地入侵和攻击。
因此，对于物联网的安全防护问题越来越被人们所关注。
本文将从物联网的基础架构、物联网常见的安全威胁和物联网的安全防护措施三个方面来阐述物联网安全防范技术。
第二章物联网的基础架构物联网的基础架构包括物联网终端设备、物联网网关、物联网平台和物联网应用系统等。
其中，终端设备是指嵌入式系统、传感器、执行器等，主要用来感知环境，采集和传输物联网数据；物联网网关可以将智能设备通过各种通信技术连接起来，形成一个大规模的物联网；物联网平台是物联网的服务中心，主要用来存储和管理物联网采集到的数据，并为应用系统提供接口；物联网应用系统则是用户可以直接接触的应用。
物联网中的每个环节都面临着安全威胁，要想保证物联网的安全，需要从每个环节着手。
第三章物联网常见的安全威胁物联网的安全威胁包括以下几个方面：1. 设备侵入：黑客可以利用漏洞入侵物联网中的终端设备，通过篡改传感器数据或执行器的控制命令给物联网带来危害。
2. 网络攻击：黑客可以通过网络攻击手段，入侵物联网的通信通道或者数据存储系统，来得到物联网中的数据和信息。
3. 数据隐私泄露：物联网数据的采集和传输涉及到大量的用户隐私信息，如果这些信息被黑客入侵，将对用户造成不可估量的损失。
4. DDos攻击：黑客可以通过DDos攻击造成物联网系统无法正常运转，使物联网带来严重的威胁和损失。
第四章物联网的安全防护措施1. 设备安全防护：物联网设备必须安装最新的防病毒软件和更新的操作系统，同时，设备的账号和密码也应该随时更改。
2. 网络安全防护：在物联网的通讯通道中应该加密，对数据进行加密传输，这可以有效防止黑客的入侵和攻击。
第一章物联网习题及答案
第一章习题及答案1、中国对物联网是怎样定义的？答：我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络标准工作组的2009年9月的工作文件，对传感器网络的定义是：传感器网络(Sensor Network)以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人、人与物之间信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。
我国工信部和江苏省联合向国务院上报的《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》中传感网的定义是：传感网(Sensing Network)，是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。
其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。
2、说明物联网、传感网与泛在网之间的关系。
答：传感网是物联网的组成部分，物联网是互联网的延伸，泛在网是物联网发展的愿景。
传感器网络、物联网和泛在网之间的关系如图所示。
3、说明物联网的体系架构及各层次的功能。
答：物联网通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、网络层和应用层。
物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集；网络层主要完成信息传递和处理；应用层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与各行业应用的结合。
4、说明物联网的技术体系架构及各层次的关键技术。
答：物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。
感知层是物联网发展和应用的基础，包括传感器等数据采集设备，是数据接入到网关前的传感器网络RFID技术、传感控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。
物联网的网络层一般建立在现有的移动通讯网或互联网的基础之上。
实现更加广泛的互联功能。
关键技术：包含了现有的通信技术，如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网（PSTN）技术、Wi-Fi通信技术等，也包含了终端技术，如实现传感网与通信网结合的网桥设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
物联网安全技术国家标准
物联网安全技术国家标准物联网安全技术国家标准第一章引言1.1 背景本文档是物联网安全技术的国家标准，旨在规范物联网系统的安全性要求，保护用户数据隐私和网络安全。
1.2 目的本文档的目的是为物联网系统的设计、开发和运维提供统一的安全标准，确保系统的可信度和可用性，防范安全威胁和风险。
第二章术语和定义2.1 术语在本文档中，以下术语的定义适用：a) 物联网系统：由许多相互连接的物理设备、传感器、网络和软件组成的系统；b) 用户数据：由物联网系统收集、处理和存储的与用户相关的数据；c) 隐私：个人或组织对其信息的控制权和保护权；d) 网络安全：保护网络免受未经授权的访问、使用、披露、干扰、破坏或篡改的能力；e) 安全风险：可能导致物联网系统受到威胁或损害的潜在事件或行动。
2.2 定义a) 安全等级：衡量物联网系统安全性的等级，包括高、中、低三个级别；b) 安全策略：定义和规范物联网系统安全要求的文件；c) 安全控制：在物联网系统中应用的技术和措施，用于保护系统的安全性。
第三章物联网系统的安全要求3.1 身份验证和访问控制3.1.1 用户身份验证a) 用户身份验证机制应采用强密码，并支持多因素身份验证；b) 用户密码应定期更新，并采用加密存储方式；c) 禁止使用默认密码或简单密码。
3.1.2 设备身份验证a) 物联网设备的身份验证机制应采用公钥基础设施（PKI）；b) 物联网设备应定期更新其身份验证证书。
3.1.3 访问控制a) 物联网系统应采用访问控制列表（ACL）来控制用户和设备的访问权限；b) 分级访问控制应根据用户的角色和权限进行控制。
3.2 数据隐私保护3.2.1 数据采集和传输a) 数据采集过程中应尽量减少采集的数据量；b) 数据传输应使用安全通信协议，如加密传输；c) 敏感数据应进行加密处理。
3.2.2 数据存储和处理a) 存储用户数据的数据库应具备良好的权限控制和访问审计机制；b) 敏感数据应进行加密存储，在处理过程中应尽量采用加密计算。
物联网技术导论与实践第1章
在电子医疗方面，高血压病人月开支节省约￥200 元（传统方式约为￥500元左右），使医院资源缓解 67%~85%；在智能电网方面，据有关报道，单就美国 而言，能耗降低10%，温室气体排放量减少25%，节省 800亿美元新建电厂费用。
2024/7/16
1.2.3 IT产业的机遇
当代社会信息技术高速发展、需求不断变化，应用 模式也在不断创新。物联网应用的广泛性，将给IT产 业和信息化发展带来了新机遇。
正因为如此，物联网必将给现在传统技术的应用（如：自 动识别和数据采集技术的应用）带来更大的附加价值，将 扩展这些技术的使用范围，打破现有本地化的限制，从而 大大扩展这些技术的应用领域和适应能力。因此，为了更 好地思考未来物联网的应用范围，需要正确识别物联网所 涉及的主要应用领域，找到物联网和这些领域的结合点与 交集，正如图1.4所示的一样。
2024/7/16
2006年9月，当时的欧盟理事会轮值主席国芬兰和欧 盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会。此次大会以 “i2010－创建一个无所不在的欧洲信息社会”为主题， 并达成共识，即是信息社会正在变为一个“无所不在”的 信息社会。2009年6月18日推出了《欧盟物联网行动计划》 （Internet of Things-An action plan for Europe），在 医疗专用序列码、智能电子材料系统等应用方面作出了尝 试。制定了水、电、煤气抄表规范并强制推动。
包含公民和社会结构、以及其 他社会群体等的政府服务
2024/7/16
•1.3.2 交通运输与物流
在航空航天领域中，物联网可以大大提高航天和航空 领域中产品和服务的安全性、隐私性以及可靠性。
物联网通过使用附着在机舱内部和外部的具有感知能 力的智能设备，为我们建立起一个实时、无线监控航空器 的网络环境，它将帮助改进维修计划的制定工作，也可以 有效减少维修成本的投入和浪费，改善飞机的实际安全和 可靠程度。
物联网导论_第1章_物联网概述
物联网导论_第1章_物联网概述在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题。
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
简单来说，就是让“物”与“网”相连，实现智能化的管理和控制。
物联网的概念最早可以追溯到上世纪 90 年代。
随着技术的不断进步，物联网逐渐从理论走向了实际应用，并在各个领域展现出了巨大的潜力。
物联网的体系架构通常可以分为感知层、网络层和应用层三个主要层次。
感知层是物联网的基础，它由各种传感器和智能终端设备组成，负责采集物理世界中的各种信息。
这些传感器可以感知温度、湿度、压力、光照等环境参数，也可以监测物体的位置、速度、运动状态等。
智能终端设备则包括智能手机、平板电脑、智能家电等，它们能够与传感器进行通信，并将采集到的数据上传到网络层。
网络层是物联网的核心，它负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
网络层的通信技术多种多样，包括移动通信网络（如 4G、5G）、卫星通信网络、蓝牙、WiFi 等。
这些通信技术为物联网提供了广泛的覆盖范围和高速的数据传输能力，使得物联网中的设备能够随时随地进行通信。
应用层是物联网的价值体现，它根据不同的应用场景和需求，对感知层采集到的数据进行分析和处理，并为用户提供各种服务和应用。
例如，在智能家居领域，应用层可以根据室内的温度和湿度自动调节空调和加湿器的工作状态；在智能交通领域，应用层可以实时监测道路交通状况，为驾驶员提供最优的行车路线；在工业生产领域，应用层可以对生产设备进行远程监控和故障诊断，提高生产效率和产品质量。
物联网的应用领域非常广泛。
在智能家居方面，人们可以通过手机远程控制家中的灯光、电器、窗帘等设备，实现智能化的生活体验。
比如，当你下班回家的路上，就可以提前打开空调和热水器，让家里变得舒适温暖。
在智能交通领域，物联网技术可以实现车辆的自动驾驶、交通流量的实时监测和智能调度，提高交通运输的效率和安全性。
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第一章 绪论
1.1 物联网的概念 1.2 物联网安全问题 1.3 物联网面临的安全挑战
1.1 物联网的概念
1.1.1 物联网的由来 1.1.2 物联网的定义 1.1.3 和物联网相近的概念
1．无线传感器网络 2. 泛在网 3. M2M 4. 信息物理系统
（1）它是互联网、移动通信网和传感网等网络的融合， 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；
（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进 行信息交换和通信。
因此，物联网的核心是完成物体信息的可感、可知、可 传和可控。
1999年美国麻省理工学院（MIT）成立了自动识别技术中 心，构想了基于RFID的物联网的概念，提出了产品电子码 （EPC）概念。国际物品编码协会EAN和美国统一代码委员会 成立EPC Global机构，负责EPC网络的全球化标准。
物联网被称为继计算机和互联网之后，世界信息产业的 第三次革命性创新。物联网一方面可以提高经济效益，大大 降低成本；另一方面可以为经济的发展提供技术推动力。物 联网的基础要实现网络融合，现有的互联网、电信网（包括 移动通信系统）、广播电视网络首先要成一个统一的“大网 络”，即目前如火如荼展开的三网融合。物联网在融合大网 络的基础上，能够对网络上的人员、机器设备和基础设施实 施实时的管理和控制。
Devices，RFID）、红外感应器、全球定位系统（Global Position System，GPS）、激光扫描器等各种感知技术和设
备，使任何物体与网络相连，全面获取现实世界的各种信息， 完成物与物、人与物的信息交互，以实现对物体的智能化识 别、定位、跟踪、管理和控制。
从物联网本质来看，物联网是现代信息技术发展到一定 阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、 现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使 人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。
1.1.4 物联网体系结构
1. 感知层 2. 网络层
3. 应用层
1.1.1 物联网的由来
物联网（Internet of Things，IoT）是通过射频识别 （RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、 传感器节点等信息传感设备，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、监控和管理等功能的一种网络。物联网的概念 有两层含义：
2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上， 国际电联（ITU）发布了“ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things”。根据ITU的描述，在物联网时 代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收 发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度， 从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物 和物与物之间的沟通连接。另外，欧洲智能系统集成技术平 台（EPoSS）在“Internet of Things in 2020”报告中也 分析预测了未来物联网的发展将要经历四个阶段。
物联网本身是一个容易理解的概念，但由于其涉及现 实世界的方方面面，尤其是温家宝总理发表了“感知中国” 的讲话之后，各行各业都不约而同地发表自己对物联网的理 解，由于出发点和视角的差异，这些理解难免不一致，目前 物联网的定义还没有完全统一，其普遍采用的定义是：利用 二维码、无线射频识别（Radio Frequency Identification
在产业界，2008年年底IBM提出了“智慧地球”概念，随后， IBM大中华区在“2009 IBM论坛”上公布了名为“智慧的地球” 的最新策略，得到美国各界的高度关注。在我国，早在20世纪90 年末就开始了传感网的研究，特别是近十年来在无线传感器网络 方面，国内的高等院校、科研机构和相关企业都进行了较深入的 研究，取得了一些成果。
2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所 时，对物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“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”，物联网在中国受到了全社会的极大关注。
2010年，国家发展和改革委员会、工业和信息化部等部委会 同有关部门，在新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一 代信息技术的一些新政策措施，从而推动我国经济的发展。
时至今日，物联网概念的范畴与时俱进，已经超越了 1999年MIT和2005年ITU报告所给出的范围，物联网的应用也 拓展到智能家居、现代物流、军事应用、数字城市、公共安 全、智能交通、智能农业等更广泛的领域。
1.1.2 物联网的定义
顾名思义，物联网就是“物物相连的网络”。物联网 的最终目标是要将自然空间中的所有物体通过网络连接起来。 物联网的核心和基础是网络，是在现有各种网络基础上延伸 和扩展的网络，同时现实生活中的所有物体在物联网上都有 对应的实体，可以说最终的物联网就是虚拟的、数字化的现 实物理空间。
首先，它是各种感知技术的广泛应用。
其次，它是一种建立在融合网络之上的泛在网络。 最后，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具
有智能处理的能力和执行器件，能够对物体实施网本身是互联网的 延伸和发展。目前，互联网已发展到空前高度，人们通过互 联网了解世界十分便利。但随着人们认识的提高，人们对生 活品质的要求越来越高，人们不再满足现有互联网这种人与 人交互的模式，人们追求能够通过网络实现人与物的交互， 甚至物与物的自动交互，不再需要人的参与。基于这些背景， 以及技术的发展，物联网概念的提出水到渠成。物联网是在 现有互联网的基础上，利用各种传感技术，构建一个覆盖世 界上所有人与物的网络信息系统。人与人之间的信息交互和 共享是互联网最基本的功能，而在物联网中，我们更强调的 是人与物、物与物之间信息的自动交互和共享。
在物联网时代，人类的日常生活将发生翻天覆地的巨大变化。
物联网具备三个特点：一是全面感知，即利用RFID、传 感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递， 通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确
地传递出去；三是智能应用，利用云计算、模糊识别等各种 智能计算技术，对天量（互联网中，人们常说海量数据，物 联网的信息量比互联网大得多，因而本书将其称为天量数据） 数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。