物联网安全架构初探-武传坤
物联网与信息安全(信息安全国家重点实验室 武传坤)
2011-2-7
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物联网技术与人才培养高层论坛资料
物联网实现了物理实体之间的广泛互联
任何时间、任何地点、任何物体（任何人）可以实现互联。
物联网的应用领域： 公共安全、环境监测、智能交通、 地铁反恐、工业监测、个性化信息服务、 健康监测、智能家居、绿色农业等
2011-2-7
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物联网技术与人才培养高层论坛资料
网络威胁的新动向值得高度关注
“零日攻击”现象出现（魔波蠕虫） 复合式病毒给防范增加难度 僵尸网成为DDos和垃圾邮件的源头 网络仿冒/劫持是在线窃信的重要途径 谍件泛滥是窃密/泄密的主要元凶 通过网页/邮件/P2P传播恶意代码的数量猛增 非法牟利动机明显增加和趋于嚣张 黑客地下产业链正在形成（ “熊猫烧香” 案） 僵尸源和木马源的跨国控制应该高度警惕 内部安全事件的增加引起高度重视 特别是一些重大失泄密事件的发生
传感网的一个普通节点被敌手捕获，并且敌手破解该节 点与相邻内部节点的共享密钥（包括可能与网关节点的 共享密钥）；
途经该节点的所有数据可以被敌手掌握；
敌手可以伪造数据并将伪造数据传给邻居节点（或网关 节点，如果临近网关节点的话）；
传感网需要通过信任值和行为模型等方法，识别一个节 点是否可能被敌手控制，从而将敌手节点隔离。
2011-2-7
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感知层的安全问题
物联网技术与人才培养高层论坛资料
接入到物联网的超大量传感节点的标识、识别、 认证和控制问题
该问题其实超出信息安全本身； 受影响的将是智能处理层；
物联网安全-刘有君组
2. 物品信息传输链路中节点Ri的签密私钥为 SK i [1, Q 1] 公钥为 PKi g sk modP
i
g [1,...,P -1]
可信匿名认证的ONS查询机制
查询机制过程图
L-ONS注册查询服务
TAS分配给L-ONS唯一的临时身份标识号 TIDLONS 秘密数 S LONS :
R-TIS响应消息Message初始化算法
计算R-TIS与各节点 之间的会话密钥
计算各节点之间的 路由鉴别信息JR
计算传输密钥
封装查询响应数据
计算路由鉴别信息 FR和LR
消息进行加密和数 字签名
1
2
3
4
5
6
消息发送
响应消息Message在节点间的转发
计算下一个节点的H(ID) 验证转发数据的完 整性 计算出节点的会话密 钥对数据解密 对数据进行加密，并 获得下个节点的IP
匿名度仿真讲解
由上边的事件可以知道以下两个概率： 1，最后1个恶意节点在链路中第x个节点的概率
1 p） Q(Mx)=（ p
(n x)
2， 最后1个恶意节点在链路中第n个节点及之前的概率
* p (1 p) * p .... (1 p)* p Q(MM-)=（1 p）
0
匿名度 d=p(I/H1+)*Q（R/Mn-）=
(1
变化趋势图、节点数对匿名度的影响图
(1 p) p )(1 p
2 np
np 1
)
n>=10 , p>=0.4 时，匿名度趋近于0，可知这个机制有很强的匿名性
参考文献
[1] 吴振强,周彦伟,马建峰. 物联网安全传输模型[J]. 计算机学报. 2011(08) [2] 武传坤. 物联网安全架构初探[J]. 中国科学院院刊. 2010(04)
中国的物联网安全：技术发展与政策建议
On the Security of the Chinese Internet of Things：Technical Advance and Policy Advice 作者： 武传坤
作者机构： 中国科学院信息工程研究所
出版物刊名： 人民论坛·学术前沿
页码： 47-58页
年卷期： 2016年 第17期
主题词： 物联网 信息安全 入侵容忍
摘要：物联网是信息技术发展到一定阶段的产物，被称为信息技术的第三次浪潮。
物联网无论在技术方面还是在产业方面都得到空前发展。
相比全球情况，物联网在国内的发展异常迅速，在一些关键技术方面，中国位居世界前列。
但是，如果物联网系统的信息安全问题解决不好，将影响到物联网产业的健康和可持续发展。
本文首先分析物联网安全研究的背景和意义，介绍国内外在物联网方面的发展情况和重视程度，阐述国内的技术短板、国家对物联网技术和产业的支持等情况，然后分析物联网安全问题和技术挑战，从技术方面提出一些新观点，最后提出一些技术发展思路和政策建议，希望能为物联网产业和技术的发展提供一些有用的参考。
物联网安全标准的界限
物联网安全标准的界限
武传坤;张大江
【期刊名称】《信息安全研究》
【年(卷),期】2017(003)009
【摘要】物联网技术的发展将推动工业控制系统走向网络化发展道路,而物联网安全技术的应用和监督需要有标准规范的指导.本文指出物联网安全标准非常有必要,但在具体安全保护技术方面应鼓励使用个性化的安全保护技术.本文进一步提出了如何进行安全测评,
【总页数】5页(P860-864)
【作者】武传坤;张大江
【作者单位】北京匡恩网络科技有限公司智能安全工业研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.物联网安全标准体系尚未完善易遭黑客攻击 [J], 李海涛
2.物联网安全标准的界限 [J], 武传坤;张大江
3.物联网安全标准及防护模型研究概述 [J], 肖益珊;张尼;刘廉如;张忠平
4.物联网安全标准及防护模型研究概述 [J], 肖益珊;张尼;刘廉如;张忠平
5.工信部印发《物联网基础安全标准体系建设指南(2021版)》 [J],
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物联网导论(第12章物联网安全)
• 中科院的武传坤从感知层、传输层、处理层和应 用层等各个层次分析了物联网的安全需求，初步 搭建了物联网的安全架构体系，并特别指出：已 有的对传感网、互联网、移动网等的安全解决方 案在物联网环境中不再适用，物联网这样大规模 的系统在系统整合中会带来新的安全问题。
12.1.3 物联网安全架构
• 按照物联网的基本层次架构，物联网安全需围绕 着该层次架构来构建。物联网的安全架构应包含 对感知控制层、传输网络和综合应用层的安全保 障机制，使得这三层能不受到威胁与攻击。
（1）接入设备的安全
• 物联网的接入层将采用如移动互联网、有线网、 Wi-Fi、WiMAX等各种无线接入技术。由于物联 网接入方式将主要依靠无线通信网络，而无线接 口是开放的，任何使用无线设备的个体均可以通 过窃听无线信道而获得其中传输的信息，甚至可 以修改、插入、删除或重传无线接口中传输的消 息，达到假冒移动用户身份以欺骗网络端的目的。 因此应重点防范无线网络存在无线窃听、身份假 冒和数据篡改等不安全的因素。
1 针对无线传感网络的威胁
• （1）网关节点捕获 • （2）普通节点捕获 • （3）传感信息窃听 • （4）DoS攻击 • （5）重放攻击 • （6）完整性攻击 • （7）虚假路由信息 • （8）选择性转发 • （9）Sinkhole攻击 • （10）Sybil攻击
2 无线传感器网络的安全措施
• 无线传感网作为物联网感知层的重要组成部分， 应对其密码与密钥技术、安全路由、安全数据融 合、安全定位和隐私保护方面进行较全面地安全 保护。具体来说，可以采用链路层加密和认证、 身份验证、双向链路认证、路由协议涉及、多径 路由技术及广播认证等技术。
• 瑞士苏黎世大学的Mattern团队指出了从传统的 互联网到物联网的转变过程中可能会面临的一系 列安全问题，尤其强调了资源访问控制问题。德 国lbert- Ludwigs大学的C. Struker提出利用口令 管理机制来降低物联网中感知节点（如RFID设备） 遭受攻击和破坏等威胁的思想，并提出了RFID网 路中的两种口令生成方法，以防止非法用户肆意 利用RFID的kill 标签来扰乱感知节点正常工作。 德国Humbold大学的Fabian 团队提出EPC网络 所面临的一系列的安全挑战，对比了VPN(virtual private networks)、TLS( Transport layer security)、DNSSEC(DNS security extensions)、
物联网安全技术框架物联网安全导论
物联网安全技术框架物联网安全导论引言物联网（Internet of Things，简称IoT）是指将具有识别能力的物体与互联网相连接，实现互联互通和智能化的一种网络体系。
随着物联网技术的迅速发展和应用的普及，物联网的安全问题也日益受到关注。
本文将介绍物联网安全技术框架的概念、重要性及基本原则。
物联网安全技术框架概述物联网安全技术框架是为保护物联网系统中的设备、网络和数据而设计的一套综合性技术和策略。
物联网安全技术框架的设计需考虑到物联网的特点，包括海量设备、异构网络和多样化的应用场景。
其目标是提供全方位的安全保障，确保物联网系统的安全性、可靠性和可持续性。
物联网安全技术框架的重要性物联网的普及使得人们的生活变得更加便捷，但同时也带来了各种安全风险。
一个脆弱的物联网系统可能导致设备被入侵、数据被盗取、服务被中断等安全问题。
物联网安全技术框架的制定和实施能够帮助提高物联网系统的安全性，保护用户的隐私和财产安全，维护信息社会的稳定和可信度。
物联网安全技术框架的基本原则物联网安全技术框架的设计应遵循以下基本原则：统一标准制定统一的安全标准，确保物联网系统具有一致的安全性要求。
标准化的安全措施能够降低安全风险，提高物联网设备和网络的互通性和兼容性。
多层次防御通过多层次的安全策略和技术手段来抵御各种攻击和威胁。
包括网络层的防火墙、身份认证和访问控制、应用层的加密和数据保护等措施。
多层次防御能够增加攻击者的攻击难度，提高系统的安全性。
强化认证与授权采用有效的身份认证和授权机制，确保只有合法用户才能访问物联网系统。
认证和授权机制需要保持灵活性，以适应物联网系统中设备和用户的不断变化。
安全漏洞管理建立完善的漏洞管理机制，及时发现和修复系统中的安全漏洞。
物联网系统由于设备众多、分布广泛，存在漏洞的风险较高，及时修复漏洞是维护系统安全的关键。
数据隐私保护加密传输、数据匿名化、访问控制等技术手段来保护物联网系统中的数据隐私。
10信息安全等级保护安全建设培训-物联网安全 _武传坤
网络互通 是感官 和大脑的连接
7
物联网行业
智慧城市 智慧农业 智慧医疗 智慧交通 智能电网 智慧工业 食品溯源
物联网行业-智慧交通
车辆 定位 跟踪 管理 系统
车辆 输导 和 信息 发布 系统
9
物联网行业-地下管网监控
片区尽在手中 • 物联网采集片区的管道压力自动报警 • 灵活调用摄像监控设备 多种取证，有理有据 • 调用周边监控头进行取证，用手持PDA的摄像功 能进行取证，或使用隐藏在身上的移动摄像装置 取证； • 噪音取证； • 空气污染取证； • 证据实时上传，城管员和城管中心均有证据记录； 一图在手，城管不愁 • 所有的城管人员、城管事件都标记在一张图上， 统筹管理方便； • 标记内包含报告和相关证据（视频、照片），可 点击查看； • 快速进行辖区物件、城管工作的统计，计算管理 效率，形成日报、周报、月报等等；
温湿度探头
基站
温度、湿度、视频数据
数据汇集结点
12
物联网行业-智慧医疗
面向个人的健康管理
面向社区医院健康管理
13
物联网行业-食品溯源
14
物联网行业-智能电网
②输电 ① 发电
输电环节: 线路监控、视频监控…… 移动通信网络
Portal
供电 企业
⑥ 调度
CRM
变电环节: 设备巡检、视频监控……
配电环节: 配网自动化、设备监控……
⑤ 用电
用电环节: 远程抄表、客户关怀……
变电 站
③ 变电 ④ 15 配电
物联网行业-智慧城市
智慧城市：多种物联网产业的有机集成；
• 住建部2013年8月5日公布：确定103个城市为 智慧城市 2013年度国家智慧城市试点。
无线自组网路由的树型层次安全模型
无线自组网路由的树型层次安全模型杨毅;武传坤【期刊名称】《中国科学院研究生院学报》【年(卷),期】2007(024)001【摘要】The mobile ad-hoc network's(MANET) characteristics such as highly dynamic network topology, peer-to-peer network architecture, and wireless medium make it more difficult to achieve the security of ad-hoc network. The research on security of MANET has attracted many people on this field in recent years. The security research is mainly about the key management and the routing protocol's authentication in mobile ad-hoc network. This paper considers the needs of confidentiality in rigorous security environment. It also introduces a new hierarchy model on security enhanced routing protocols,and approaches to adapt the hierarchy security requirement for the confidentiality of routing messages.%移动自组网是一种不需要基础设施的无线网络.由于使用无线信道,以及各节点在网络中自由移动造成的动态拓扑结构,移动自组网的安全问题近年来得到了国内外研究者的关注.本文首先介绍了移动自组网中的安全问题及要求,现有方案如何解决这些安全问题,然后提出了一种实现树形层次间安全的解决方案.最后给出了对提出的安全方案的分析.【总页数】7页(P99-105)【作者】杨毅;武传坤【作者单位】中国科学院软件研究所信息安全国家重点实验室,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院软件研究所信息安全国家重点实验室,北京,100080【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.高速路由器中基于树型结构路由查找算法的研究与实现 [J], 刘永锋;杨宗凯2.无线自组网的一种跨层安全模型研究 [J], 许钟;戴冠中;张国庆;曹莉;杨卫莉3.无线自组网和卫星网络融合的路由方法 [J], 杨昕;孙智立4.基于位置信息的无线自组网路由算法对比研究 [J], 胥建鹏;敖欣5.关于无线自组网的分簇信任安全路由研究仿真 [J], 朱研;张辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
对一种新的序列密码结构的密码分析
对一种新的序列密码结构的密码分析黄小莉;武传坤【期刊名称】《软件学报》【年(卷),期】2008(19)5【摘要】对新提议的一种基于线性反馈移位寄存器、非线性反馈移位寄存器和过滤布尔函数的序列密码结构的安全性进行了研究,对这种结构给出了一种区分攻击.举例子说明了此攻击的有效性.这种新的攻击表明,此种新的序列密码结构存在潜在的安全弱点.%This paper studies the security of a newly proposed stream cipher structure based on linear feedback shift register, nonlinear feedback shift register and filter Boolean functions. A distinguishing attack on this structure is presented. An example is illustrated to show the effectiveness of this attack. This new attack suggests that this new stream cipher structure has potential security weakness.【总页数】9页(P1256-1264)【作者】黄小莉;武传坤【作者单位】中国科学院,软件研究所,信息安全国家重点实验室,北京,100190;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,软件研究所,信息安全国家重点实验室,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.一种新的6轮AES不可能差分密码分析方法 [J], 陈杰;张跃宇;胡予濮2.对一种秘密共享新个体加入协议的密码分析 [J], 金永明;徐秋亮3.一种基于演化计算的序列密码分析方法 [J], 陈连俊;赵云;张焕国4.一种基于多目标差分演化的序列密码算法 [J], 吴君钦;陈天栋;李康顺5.遗传算法在序列密码分析中的应用 [J], 陈明海;胡劲松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于CC标准的物联网数据安全需求分析及应用研究_单武
数据的传输难度更大 国内物联网应用相关研究证明：对于 WSN 来说，文本型数据易传难感，多媒体数据易感难传；当数据
传输故障发生时，难以判断是硬件故障还是软件故障；理想化的系统模型假设因其忽略了 WSN 运行过程中 伴随的各种不确定的、动态的环境因素往往难以实地应用；从某种程度来说，电源（电池）的寿命甚至可 以决定整个 WSN 的寿命。 因此， 造成 WSN 式物联网在实际应用中节点的数量难以突破 1000 大关的原因， 并不完全是异构性、海量性等。数据采集、传输元器件的性能——功耗、实用性、可靠性和稳定性，已经 成为目前 WSN 数据管理的瓶颈。 上文所提到的物联网数据的容量更大、异构性更强、更新速度更快，以及传输难度更大的问题，是物 联网发展过程中面临的挑战，也是促使相关研究者不断研究的动力，以满足互联网特性的要求，解决数据 处理难题。
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1
物联网安全研究和 CC 应用现状
物联网安全研究现状 目前，美国、欧盟、日本、中国等都在投入巨资深入研究物联网。作为物联网关键技术之一——物联
网安全，各机构更是不遗余力的投入。 2008 年在法国召开的欧洲物联网大会重要议题之一就是物联网中隐 私权，关注物联网的安全和隐私。在欧盟物联网研究需求进程表中，对其中的安全与隐私技术的进程做了 明确规定 [1][2]。 通过跟进这些研究现状不难看出，目前对物联网的安全研究大多集中在物联网安全架构和物联网安全 技术研究方面，例如，文献 [3-11]关注的时物联网分层架构安全。文献 [3-8]首先将物联网分为感知层、网络 层、处理层、应用层四个逻辑层，而后对各层面临的安全威胁及其需求进行总结，最后提出了分层安全架 构雏形；文献 [9-10]重点探讨了物联网的嵌入式安全框架特有的安全问题，提出了物联网安全中间件的体系
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。