物联网安全体系结构及关键技术的分析与研究
区块链技术的物联网应用安全体系
• 142•针对当前物联网应用的现状、相关的安全问题，引入了基于区块链的物联网应用的架构体系。
首先介绍了区块链技术介绍的相关概念，引入了基于区块链的物联网应用的架构体系，论述了其整体架构设计、关键技术和功能结构设计。
该产品在区块链的基础上实现了物联网平台的全过程，区块链以物联网为基础打造基础架构，并通过去中心化的技术特点解决物联网中日益严重的安全问题。
物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。
物联网技术发展引导了全球信息基础设施的演进路径，推动了传统产品、设备、流程和服务向数字化、网络化和智能化发展。
随着物联网的发展和应用，我们发现物联网也面临着种种的挑战和痛点。
（1）在设备安全方面，终端数量庞大、种类繁多，网络架构的缺陷使得这些设备很容易受到攻击。
（2）在个人隐私方面，重点表现在目前的架构体系无法自证明净，个人隐私数据特别容易被黑可攻击而泄露。
（3）架构僵化，目前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统，随着低功耗广域技术的持续演进，可以预见的是，未来物联网设备将呈几何级数增长，中心化服务成本难以负担。
（4）传输通信，各个物联网之间协议、标准、平台等的不一致，导致形成设备的接入是物联网发展的额难点和痛点。
1 区块链技术1.1 区块链技术的特点区块链是一种去中心化、不可篡改、可追溯、多方共同维护的分布式数据库，可在互不了解的多方间建立可靠的信任，在没有第三方中介机构的协调下，划时代地实现了可信的数据共享和点对点的价值传输，包括分布式账本、非对称加密和授权技术、共识机制、智能合约等技术。
随着传统业务发展相关需求的提出，出现业务与数据海量化趋势，极大增加了数据管理难度，制约了相关业务的创新发展。
传统的中心化管理模式已不能满足需求，因此国内外许多研究机构已经将区块链技术作为新的解决方案。
1.2 区块链架构区块链主要有三个分层结构，分别是协议层、扩展层和应用层。
第2章物联网体系结构PPT课件
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2.1 物联网的功能 2.1.1 物联网的功能特征
从物联网的功能上来说，它应该具备以下四个特征。 第一个特征是全面感知能力，可以利用RFID、传感器、 二维条形码等获取被控/被测物体的信息。
第二个特征是数据信息的可靠传递，可以通过各种 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。
集层。物联网的核心功能是对信息资源进行采集、开发和利 用。
服务支撑层的主要功能是根据底层采集的数据，形成与 业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库。
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应用层将为各类业务提供统一的信息资源支撑， 通过建立、实时更新可重复使用的信息资源库和应用 服务资源库，使得各类业务服务根据用户的需求随需 组合，使得物联网的应用系统对于业务的适应能力明 显提高。该层能够提升对应用系统资源的重用度，为 快速构建新的物联网应用奠定基础，满足在物联网环 境中复杂多变的网络资源应用需求和服务。
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短距离有线通信 （双绞线、同轴电 缆和光纤等）
长距离有线通信（广 电网、电信网等）
数据传输技 术
短距离无线通信 （Zigbee、蓝牙 和红外等）
长距离无线通信 （2G、3G 和 4G 等
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物联网中常用的数据传输技术
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2.2.4 物联网应用层 第三层是应用层。应用层主要包括服务支撑层和应用子
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网络层是物联网的神经系统，主要进行信息的传递。 网络层要根据感知层的业务特征，优化网络特性，更好 地实现物与物之间、物与人之间以及人与人之间的通信， 这就要求建立一个端到端的全局物联网络。任何终端节 点在物联网中都应能实现泛在互联。由节点组成的网络 末端网络，例如传感器网、RFID、家居网、个域网、局 域网、体域网、车域网等，连接到物联网的异构融合网 络上，从而形成一个广泛互联的网络。
物联网参考文献
物联网参考文献随着信息技术的迅速发展，物联网（Internet of Things，简称IoT）已成为连接数字世界与物理世界的重要桥梁。
在物联网的发展过程中，众多学者和研究人员通过大量的研究和实践，为该领域提供了宝贵的参考文献。
下面将介绍几篇物联网的重要参考文献，从不同角度展示物联网的发展现状和挑战。
一、《物联网介绍》这是物联网领域的经典参考文献之一，由美国斯坦福大学的杰拉尔德·马尔多纳多（Gerald）和巴特·诺尔塞斯（Pat）合著。
该文献全面介绍了物联网的基本概念、体系结构、技术以及应用领域。
同时，文中还分析了物联网的发展趋势和可能面临的挑战。
这篇参考文献为读者提供了物联网的全面了解，是物联网领域理论研究的重要参考资料。
二、《物联网技术与应用》这篇参考文献由清华大学的李明洋博士撰写，以IoT技术和应用为主题。
文中系统性地介绍了物联网的通信技术，如RFID、ZigBee、LoRa等，以及数据处理和安全等关键技术。
同时，该文献还详细论述了物联网在智能城市、智能家居、智能交通和工业控制等领域的应用。
李明洋博士通过对物联网技术和应用的深入剖析，使读者对物联网的实际运用有了更清晰的认识。
三、《物联网安全与隐私：研究与进展》由北京邮电大学的陈向阳教授撰写的这篇参考文献，着重探讨了物联网安全与隐私的问题。
文章分析了物联网面临的安全威胁和隐私泄露风险，并提出了相应的解决方法和技术。
此外，文中还讨论了物联网安全政策和法规的发展趋势，以及企业和用户在保障信息安全方面应采取的措施。
通过这篇文献的阅读，读者能够更好地掌握物联网安全与隐私保护的关键问题。
四、《物联网的智能化和跨域融合：挑战与机遇》这篇参考文献由武汉大学的杨兵教授和陈海栋教授合著，着重讨论了物联网的智能化和跨域融合。
文中提出了物联网智能化的核心原则和关键技术，如感知与识别、数据处理与分析等。
同时，文中还谈到了物联网与人工智能、大数据等新兴技术的融合发展，以及在智慧医疗、智慧农业和智慧交通等领域的应用前景。
2024物联网介绍ppt课件完整版
未来发展趋势与挑战
发展趋势
未来物联网将呈现以下发展趋势：一是万物互联，实现人、机、物三元世界的融 合；二是智能化，通过人工智能和机器学习等技术实现更加智能化的应用；三是 平台化，构建开放、共享的物联网平台，促进产业生态的发展。
挑战
物联网发展也面临着一些挑战，如安全问题、标准问题、隐私问题等。同时，随 着物联网应用的不断深入，数据安全和隐私保护问题也日益突出。因此，需要加 强技术研发和法规制定等方面的工作，以应对这些挑战。
人工智能在物联网中的应用
探讨人工智能在物联网中的应用场景，如智能语音交互、图像识别、 自然语言处理等。
云计算、大数据与人工智能融合的发展趋势
分析云计算、大数据与人工智能融合的未来发展趋势，如边缘计算、 智能物联网等方向。
04
物联网安全与隐私保护问题探讨
物联网面临的安全威胁与挑战
恶意攻击与入侵
物联网设备可能受到黑客 攻击，导致数据泄露、系 统瘫痪等严重后果。
漏洞与缺陷
由于技术发展迅速，部分 物联网设备存在安全漏洞 和缺陷，容易被攻击者利 用。
跨域安全风险
物联网涉及多个领域和场 景，不同领域的安全风险 可能相互交织，加大整体 安全威胁。
数据加密传输和存储方案设计
端到端加密
确保数据在传输过程中始终加密，防止中间人攻击和数据泄露。
数据存储加密
采用强加密算法对存储的数据进行加密，防止数据被非法访问和 窃取。
创新型企业案例分享
华为
作为全球领先的ICT解决方案供应商，华为在物联网领域拥有完整的产业链布局和丰富的 实践经验。其创新的NB-IoT技术和智能家居解决方案在业界具有广泛的影响力。
阿里云
阿里云作为国内领先的云计算服务提供商，通过构建物联网云平台，为各行业提供全面的 物联网解决方案。其ET大脑和城市大脑等创新产品，推动了物联网在智慧城市等领域的深 入应用。
2024物联网的应用与发展趋势PPT课件
物联网的应用与发展趋势PPT课件•物联网概述•物联网应用领域•物联网关键技术目录•物联网产业发展趋势•物联网应用案例分析•总结与展望物联网概述物联网定义与特点物联网定义物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络。
物联网特点物联网具有全面感知、可靠传输和智能处理等特点。
它能够实现对物品的实时、动态、全局性监控和管理，提高资源利用率和生产力水平。
物联网技术架构感知层感知层是物联网的皮肤和五官，负责识别物体和采集信息，包括条码、RFID、传感器等技术和设备。
网络层网络层是物联网的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息，包括互联网、通信网、广电网等各种网络。
应用层应用层是物联网的社会分工与行业需求结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，包括智能交通、智能电网、智能家居等各种应用。
物联网发展历程及现状发展历程物联网概念最早出现于1999年，随后各国政府和企业开始大力投入研发和应用。
近年来，随着5G、云计算、大数据等技术的快速发展，物联网得到了更广泛的应用和推广。
现状目前，物联网已经广泛应用于智能家居、智能交通、智能医疗、智能农业等多个领域。
同时，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，物联网市场规模持续扩大，未来发展前景广阔。
物联网应用领域通过手机、平板等设备实现对家居环境的远程监控和控制，提高生活便利性。
远程控制家电设备智能安防系统智能健康监测利用物联网技术构建家庭安防系统，保障家庭安全。
通过可穿戴设备实时监测身体状况，为健康管理提供数据支持。
030201智能家居与智慧生活03供应链优化管理利用物联网技术对供应链各环节进行实时监控和数据分析，优化供应链管理。
01工厂自动化生产利用物联网技术实现设备之间的互联互通，提高生产效率和智能化水平。
02产品追溯与质量管理通过物联网技术对产品生产、流通等环节进行追溯，保障产品质量。
物联网安全的对策和建议
物联网安全的对策和建议摘要：物联网（IOT）是指许多联网的自动化设备，它们可以通过互联网连接、通信和远程管理许多设备。
为了普及可以随时随地连接任何设备的通信和网络，物联网已成为日常生活的一部分。
在这一背景下的安全需求和体系结构必须正确制定、实施以执行安全政策。
本文分析了物联网安全解决方案，并针对常见的网络攻击方式提出了物联网信息安全措施。
关键词：物联网；信息安全；安全框架一、现代网络安全状况在科学技术飞速发展的今天，人们的生活越来越智能化，不断朝着万物互联的目标迈进。
在生活质量提高的同时，安全隐患也越来越大。
虽然近年来新的智能设备接入互联网，但安全风险仍然集中在应用相对更成熟的传统设备上，主要的物联网设备被恶意软件感染，而且一些数量较少的物联网设备也存在安全隐患。
例如，商用车中的电信集成网关和网络温控器可能面临远程登录无密码保护、设备停机、缺乏安全维护等风险。
不仅是硬件，物联网的一些常用操作系统也存在不同程度的安全问题，很多物联网设备都是通过云连接起来的，长期连接云服务会增加安全风险。
由于物联网是由多个设备组成，互联的环境迅速蔓延，传播安全风险。
此外，国内很多物联网设备厂商都在追求新功能，但对安全性不够重视。
作为一项新技术，整个物联网行业的标准和政府的相关管理并不完善，物联网由于其基数广、传播速度快、门槛低，已经成为互联网必须重视的安全问题。
二、物联网安全问题物联网其实和互联网一样，是一把“双刃剑”。
作为一把“双刃剑”。
物联网是一种与现实世界实时交互的新型虚拟网络系统。
一方面，将显著提高经济和社会效益，但由于互联网许多场合需要无线传输信号，暴露在公众面前，这是很容易被窃取，也更容易被干扰，这将直接影响到物联网的安全。
物联网与人类社会的关系非常紧密，一旦受到病毒的攻击，很有可能导致工厂，商店关门，交通瘫痪，让人类社会陷入混乱，影响巨大；另一方面，物联网对国家和企业提出了严峻挑战，对信息安全和公民隐私权问题等，在物联网中，一切的人都将被连接到网络，随时随地，随时随地被感知。
物联网文献综述
总结
物联网将带来信息产业新一轮的发展浪潮， 必将对经济发展和社会生活产生深远影响。物 联网关键技术和应用发展的研究对处于起步阶 段的我国物联网产业具有重要意义。
智能处理技术
主要利用P2P、云计算等分布式计算技术 来处理海量信息、进行辅助决策和提升物联网 的信息处理能力。云计算将计算任务分布在大 量计算机构成的资源池（平台）上，使各种应 用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和 信息服务。
应用及安全
关于物联网应用的研究 ： 南京邮电大学研究建立了实验性的“物联网科
相关概念
本文认为：物联网是融合信息空间和地理 空间，通过各种信息技术将一切事物数字 化、网络化，实现智能化识别、管理和控 制的一种新型网络。
感知和标识技术
二维码：用某种特定的几何图形按一定规律在平 面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数 据符号信息的。
RFID（radio frequency identification）：融 合了信息技术、计算机技术、网络技术、射频技 术等前沿科技，利用射频信号或空间耦合（电感 或电磁耦合）的传输特性，实现对物体或商品的 自动识别。
网络和通信技术
两种算法： ESA算法：刘亮等提出了一种能量消耗低、查
询成功率高、查询结果质量优的无线传感器网 络空间范围查询处理算法； 多约束多路径路由算法：王小明等设计了一种 同时考虑模糊性、随机性和时变性模糊随机环 境下的无线传感器网络多项式复杂度路由算法， 该算法能够灵活的调节路由约束强度，满足具 体应用对不同服务，质量的要求。
《物联网》教案
《物联网》教案物联网教案教学目标1.了解物联网的定义、发展历程和基本概念。
2.掌握物联网的体系结构、关键技术及其应用领域。
3.培养学生的创新意识和实际操作能力。
教学内容第一部分：物联网概述1.物联网的定义物联网是一种通过信息传感设备，将物品连接到网络上进行信息交换和通信的技术，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理。
2.物联网的发展历程•自动识别技术阶段•互联网阶段•物联网阶段3.物联网的基本概念•物联网的三个层次：感知层、网络层、应用层•物联网的四大技术：传感器技术、嵌入式技术、云计算、大数据第二部分：物联网的体系结构感知层是物联网的基础层，主要包括传感器、传感器网络和短距离无线通信技术，负责收集环境信息和物品信息。
网络层是物联网的核心层，主要负责将感知层获取的数据进行处理、传输和路由，包括各种有线和无线网络技术。
应用层是物联网实现各种应用的层面，主要包括智能家居、智能交通、智能医疗等各个领域的应用。
第三部分：物联网的关键技术1.传感器技术传感器技术是物联网的基础技术，主要包括各种物理量传感器、生物传感器等。
2.嵌入式技术嵌入式技术是实现物联网设备智能化的关键，主要包括微处理器、嵌入式操作系统、嵌入式软件等。
3.云计算技术云计算技术是物联网数据处理和信息服务的重要手段，可以实现大规模数据的存储、处理和分析。
4.大数据技术大数据技术是物联网数据分析的关键，主要包括数据挖掘、数据可视化、数据预测等。
第四部分：物联网的应用领域1.智能家居智能家居是物联网在家庭领域的应用，主要包括智能照明、智能安防、智能音响等。
2.智能交通智能交通是物联网在交通领域的应用，主要包括智能导航、智能停车、智能交通管理等。
3.智能医疗智能医疗是物联网在医疗领域的应用，主要包括远程医疗、智能诊断、健康管理等。
教学方法1.讲授法：讲解物联网的基本概念、体系结构、关键技术及其应用领域。
2.案例分析法：分析具体的物联网应用案例，让学生了解物联网在实际生活中的应用。
2024版物联网技术与应用全套ppt课件完整版
物联网应用领域
深入探讨智能家居、智慧城市、工业物联网 等典型应用场景。
物联网安全与隐私保护
重点讲解物联网面临的安全挑战及隐私保护 策略。
学员心得体会分享交流
学习收获
学员分享学习物联网技 术与应用课程的心得体 会，包括知识掌握、技 能提升等方面。
实践经验
结合项目实践，学员分 享在实际应用中遇到的 问题及解决方案，为其 他同学提供参考。
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温湿度传感器
监测室内温湿度，实现自动调 节和舒适居住。
烟雾传感器
检测烟雾浓度，预防火灾事故。
门窗传感器
监测门窗开关状态，提高家庭 安全性。
红外传感器
检测人体活动，实现智能照明 和节能控制。
远程控制实现方法和案例分析
远程控制方法
通过手机APP、微信小程序等方式实 现远程控制，方便用户随时随地管理 智能家居设备。
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物联网在工业生产中创 新实践
工业4.0背景下物联网需求
实现设备间互联互通
通过物联网技术，将生产设备、传感器、执行器等连接起来，实 现数据的实时采集和传输。
提升生产智能化水平
借助物联网技术，对生产流程进行优化，提高生产效率和产品质 量。
强化供应链协同管理
通过物联网技术，实现供应链各环节的信息共享和协同作业，提 高供应链的响应速度和灵活性。
组网方案
物联网的组网方案包括无线传感器网络、移动通信网络、卫星 通信网络等，这些网络可以互相协作，实现信息的可靠传输。
应用层平台架构及功能实现
应用层平台架构
应用层是物联网的最终实现目标，负责处理和分析数据，提供智能化服务。应用层平台架构包括数据处理、数据 存储、数据分析、应用接口等模块。
物联网技术综述
1物联网概述物联网概念并不是新概念,其最早出现在比尔·盖茨1995年的《未来之路》一书,而后2005年国际电信联盟正式提出物联网概念,如泛在网络、M2M(Machine to Machine)等技术名称其实都是物联网的前称。
但到底什么是“物联网”呢?物联网的英文名称叫“The Internet of things”,就是由许多在空间上分布的自动装置通过无线/有线等通信网络连接组成的计算机应用网络,通过该网络实现信息采集、分析处理和设备监控等功能,从而达到对物品跟踪、监控、管理等目的。
举个例子,危险品运输中为了保证物品在运送过程中的安全,可以利用物联网实施对物品状态的全程监控,这时通过分布在危险品周围的温度、湿度、气压、振动等传感器探头和GPS定位模块等,定期或不定期地采集危险品温度、湿度、气压、振动、位置等信息,然后通过通信网络将信息发送到远程的集中监控处理系统,由该系统进行信息处理,并根据处理结果实施相应的控制处理。
物联网有别于互联网,互联网主要目的是构建一个全球性的信息通信计算机网络,而物联网则主要从应用出发,利用互联网、无线通信网络资源进行业务信息的传送,是互联网、移动通信网络应用的延伸,是自动化控制、遥控遥测及信息应用技术的综合展现。
当物联网概念与近距离通信技术、采集技术与通信网络、用户终端设备结合后,其价值才将逐步得到展现。
2物联网分类物联网的分类有多种,如按照接入方式、应用类型等方式进行分类,类似于计算机网络划分为专用网网络和公众网络,我们从物联网的用户范围不同,可分为公众物联网和专用物联网两种。
公众物联网是指为满足大众生活和信息的需求提供的物联网服务,而专用物联网就是满足企业、团体或个人特色应用需求,有针对性地提供的专业性的物联网业务应用。
专用物联网可以利用公众网络(如Internet)、专网(局域网、企业网络或移动通信互联网中公用网络中的专享资源)等进行信息传送。
表1物联网分类方式举例3关键技术物联网作为下一代信息网络的主体,将会是一个现存和新出现的众多技术融合的综合体,这里仅就可见的一些典型关键技术略作介绍。
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word文档 可自由复制编辑 2014届毕业生论文 论文题目： 物联网安全体系结构及关键技 术的分析与研究
系 别： 计算机学院 专 业： 网络工程 姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 职 称: 完成日期： word文档 可自由复制编辑
摘 要
随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野，物联网是
在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络，通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备，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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。物联网是互联网功能的扩展，物联网将面临着更加复杂的信息安全问题，在互联网的早期阶段，人们更关注基础理论和应用研究，随着网络和服务规模的不断增大，安全问题得以特显，引起了人们的高度重视，相继推出了一些安全技术，如入侵检测系统、密钥管理、认证与访问控制、隐私保护等。本文介绍了物联网的发展、安全问题及关键技术，给出了物联网安全模型，将从互联网的发展过程来探讨物联网的安全问题。
关键词：物联网； 安全模型； 关键技术 word文档 可自由复制编辑
Abstract With the rapid development of network technology and the widespread application, the concept of Internet of things into people's horizons, an extension of the Internet of things is based on Internet and extension of a network, by means of radio frequency identification (RFID), infrared sensors, global positioning system (GPS), laser scanners, such as information sensing device, according to the contract agreement, to any item connected to the Internet, information exchange and communication, in order to realize to the intelligent identification, location, tracking and monitoring and management of network.Iot is an extension of the function of the Internet, the Internet of things will face more complex information security problems, in the early stages of the Internet, people pay more attention to the basic theory and application research, with the increasing of network and the service scale, security issues to show, caused the people attach great importance to, successively introduced some security techniques, such as intrusion detection systems, key management, authentication and access control, privacy protection and so on.This paper introduces the development of the Internet of things, security issues and key technologies, Internet security model is given, and from the development of the Internet to explore the safety issues of the Internet of things.
Key words:Internet of things; security model; key technology word文档 可自由复制编辑
目 录 1概述...............................................................................................................1 1.1物联网的发展背景..............................................................................1 1.2物联网概念..........................................................................................2 1.3物联网的发展现状..............................................................................2 2物联网体系架构及关键技术........................................................................3 2.1物联网三层架构..................................................................................3 2.2物联网的关键技术..............................................................................5 2.2.1自动识别技术..........................................................................6 2.2.2传感技术..................................................................................6
2.2.3网络技术..................................................................................7 3物联网安全问题............................................................................................7 3.1感知层的安全问题..............................................................................8 3.2网络层的安全问题..............................................................................8 3.3应用层的安全问题..............................................................................9 3.4物联网特殊安全问题..........................................................................9 4物联网安全模型和关键技术.......................................................................10
4.1物联网相关的安全特征.......................................................................10 4.2物联网安全模型..................................................................................10 4.3物联网安全的关键技术....................................................................11 4.3.1密钥管理机制..........................................................................11 word文档 可自由复制编辑
4.3.2虚拟专用网技术......................................................................12 4.3.3认证与访问控制......................................................................13 4.3.4入侵检测技术..........................................................................14 4.3.5容侵容错技术..........................................................................14 4.3.6数据处理与隐私性..................................................................15 5提高物联网安全的措施..............................................................................16 6物联网未来的发展趋势与展望..................................................................17 7总结..............................................................................................................18 致谢.................................................................................................................19 参考文献.........................................................................................................20