物联网网络架构及安全性分析(2021版)
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions,
and comprehensively solve the problems of work safety.
（安全管理）
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物联网网络架构及安全性分析(2021版) 安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 1 页 物联网网络架构及安全性分析(2021版)
摘要：目前，世界各国已经开始重视物联网的建设，并做了大量的技术研发和实际应用工作，我国将物联网的发展列为信息产业发展的下一个战略高点。物联网的网络架构和安全体系对物联网的安全使用和可持续发展起着至关重要的作用。本文对物联网分层结构进行分析，从架构特点探讨其潜在的信息安全问题，希望对于我国今后的物联网的建设，提供一定的参考依据。
关键字：物联网，网络架构，信息安全
1、引言
物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，但一直以来业界并没有明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识[1]。现阶段，物联网是指在物导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 2 页 理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。
2、物联网网络架构
目前，我国物联网网络架构分为感知层、网络层和应用层。
感知层：相当于物理接触层，技术上由识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片等构成，感知范围可以是单独存在的物体，一个特定区域的物体，或是某行业划分下特定一类物品及一个物体不同位置等，主要实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。
网络层：感知层的信息经由网关转化为网络能够识别的信息后就传到了网络层，网络层进行信息的传递与处理。网络层包括2G通信网络、3G通信网络、WIFi、互联网等，信息可以经由任何一种网络或几种网络组合的形式进行传输。网络层还包括物联网的管理中心及物联网的信息中心[2]。物联网管理中心负责物品的统一标识编码管理、认证、鉴权、计费等，物联网信息中心则负责物品信息的存储和统一分安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 3 页 析计算处理。物联网的网络层主要实现信息的传送和通信，又包括接入层和核心层。网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专业通信网络，也可同时依托公众网和专用网。
应用层：在物联网的感知层和网络层的支撑下，可以实现多种物联网应用，典型的应用有：智能交通、绿色农业、工业监控、动物标识、远程医疗、智能家居、环境检测、公共安全、食品溯源、城市管理、智能物流等。这些应用涉及的内容可以是跨行业，也可以是某行业内部的；用户可能是普通公众也可能是政府机构，企业组织等。物联网的应用层主要包含各类应用，例如监控服务、智能电网、工业监控、绿色农业、智能家居、环境监控、公共安全等。
3、物联网网络架构安全性分析
3.1感知层安全需求分析
感知层的任务是全面感知外界信息，将感知信息传送到网络层进行处理。在感知信息进入网络层之前，要通过一个或多个与外界连接的传感节点，即网关节点（gateway），传感网内部节点的通信都需要网关节点与外界联系。因此在感知层需重点考虑传感网本身的安全性。
(1)传感器通过网关节点接入到网络层，因此网关节点的安全性最易被外界控制。典型的控制情况分为：a、传感网的网关节点被完全控安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 4 页 制，安全性全部丢失；b传感网的网关节点被控制，节点密钥被破解；c、网关节点被控制，但密钥没有被破解；d、网关节点被网络的DOS攻击。
当传感网的网关节点被控制，需要破解与传感网内部节点通信的密钥或与远程信息处理平台共享的密钥，才能获取网关节点的所传送的信息；当节点被控制，密钥未被破解时，那么信息是不可被篡改的，只能阻止部分或全部信息的发送。传感网除非法访问外，另一攻击应该是服务器（DOS）的攻击。一般传感节点的计算和通信能力有限，在对抗DOS攻击时能力明显不足。当传感网被未识别的DOS访问时，就可能时运行系统瘫痪。
通过对传感网的安全威胁分析，需要在传感网内部建立有效的密钥管理机制。传感网内部节点认证、安全路由的解决方案可以相对独立应用。机密通信时可以建立一个临时会话密钥，通过密码进行认证。由于传感网的安全一般不涉及其他网络的安全，安全解决方案相对简单。但在物联网环境中受外部攻击的机会较大，需提升安全等级做保障。
3.2网络层安全需求分析
网络层的作用是对信息的传递和处理。 安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 5 页 信息在通过互联网传输时，会遇到DOS和分布式服务器攻击（DDOS）的攻击，这些攻击需要有更高的安全防护措施。考虑到物联网所连接的终端设备性能和对网络需求的巨大差异，这种传输的安全架构可分为端到端和节点到节点机密性。前者需要端到端认证、端到密钥协商机制、机密算法选取机制等；后者需要节点间认证和密钥协商协议。
信息处理的安全性挑战包括：a、大量的终端数据；b、临时失控处理；c、非法认为干预；d、设备的丢失。
物联网时代，信息处理是另一个挑战。当不同类型数据通过一个数据平台处理时，需要不同功能的处理平台协同工作，因此数据分类是必须的。在将数据分类处理的同时，需要对信息加密，同时处理海量的加密信息是对智能平台的另一个挑战。针对智能处理的存在，就有让攻击者有机会躲过智能处理的识别和判定，需提高智能处理机制。
对于网络层的安全分析，可从以下几点分析：a、可靠的认证机制和密钥管理方案；b、可靠的高智能处理手段；c、数据实时检测和病毒检测；d、安全云计算技术；e、数据文件的可备份和恢复。
3.3应用层安全需求分析
物联网已经在应用在很多领域，其安全挑战面临的问题也日渐增多。主要包括：a、如何保证信息的追踪问题；b、如何设置访问权限，安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 6 页 确保同一数据被不同用户访问；c、如何确保用户隐私信息的保护；d、如何处理长期堆积的数据。
如今商业化的物联网，无论采取什么样的技术措施，恶意破坏行为是不可避免的。如何检测这种恶意行为带来的后果及给出相应的惩罚，已经迫在眉睫。
应用层的安全需求方式主要有，a、设置不同模式的意思信息技术保护；b、保护电子产品和有效的产权技术；c、信息追踪技术和防泄漏技术。
4、总结
物联网系统是一类复杂的系统，物联网技术是一类复杂的技术。笔者从物联网的网络架构角度，分析了物联网当前安全性，分别从其所存在的网络安全挑战到安全架构进行论述。对于物联网的安全架构分析更多的是理论分析，其安全机制的具体实现在业界仍是起步阶段，关于物联网的安全研究任重而道远[3]。
主要参考文献
1、沈苏彬,毛燕琴.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报,2010年第4期.
2、武传坤.物联网安全架构初探[J]。战略与决策研究,2010年第安全论文 | DOCUMENT TEMPLAT
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第 7 页 4期.
3、周军.物联网时代的展望[J],物联网世界,2010年第1期.
XX设计有限公司
Your Name Design Co., Ltd.
基于无线通信网络的物联网系统设计
基于无线通信网络的物联网系统设计
物联网（Internet of Things, IoT）是指将各种物体通过互联网相互连接，并通过无线通信网络进行数据交换和共享的一种智能化系统。在物联网中，无线通信网络起到了重要的作用，它连接着各种物体设备，并实现了海量数据的传输和处理。本文将围绕基于无线通信网络的物联网系统设计展开讨论。
首先，针对基于无线通信网络的物联网系统设计，我们需要考虑网络架构的设计。物联网系统的网络架构包括三个层次：感知层、传输层和应用层。感知层主要负责数据采集和传感器节点的部署，其中包括各种传感器、智能设备和执行器等。传输层负责将感知层采集的数据传输到云端或边缘服务器，常用的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。应用层负责数据处理和应用开发，主要涉及数据存储、分析和管理等方面。
在物联网系统设计中，网络安全是一个至关重要的考虑因素。由于无线通信网络的特点，物联网系统容易受到安全威胁。因此，在设计物联网系统时，需要采取一系列的安全措施，包括数据加密、身份认证、访问控制和漏洞修复等。同时，定期进行网络安全评估和漏洞扫描也是必要的。
另外，物联网系统设计还需要考虑大数据处理和云计算技术的应用。物联网系统所产生的数据量庞大，对数据的存储和处理提出了挑战。因此，引入大数据处理和云计算技术，可以实现对海量数据的高效存储、管理和分析。同时，通过云计算技术，物联网系统可以实现弹性扩展和资源共享，提高系统的可靠性和性能。
此外，基于无线通信网络的物联网系统设计还需要考虑能源管理的问题。物联网系统中的传感器节点通常需要长时间的运行，因此，能源管理对于系统的稳定性和可持续性非常重要。在设计物联网系统时，需要考虑传感器节点的能源消耗和充电方式，并采取相应的能源优化策略。例如，可以采用能量收集技术和能量管理技术，实现能源的充分利用和延长传感器节点的使用寿命。
此外，在物联网系统设计中，还需要考虑系统的可扩展性和可靠性。物联网系统通常处于不断变化的环境中，需要适应不同规模和复杂度的应用需求。因此，在设计物联网系统时，需要考虑系统的可扩展性和灵活性，能够根据需求添加或减少设备和节点。同时，物联网系统的可靠性也是一个关键因素，需要考虑容错机制和冗余设计，提高系统的可靠性和可用性。
物联网与互联网的差异
物联网与互联网的差异
在当今数字化的时代，物联网和互联网这两个概念常常被提及，但它们并非完全相同。尽管两者都在塑造着我们的生活和社会，但在很多方面存在着显著的差异。
首先，从连接对象来看，互联网主要连接的是人与人。我们通过电脑、手机等终端设备，在互联网上进行信息交流、娱乐、购物、工作等活动。比如，我们在社交媒体上与朋友聊天，在电商平台上购买商品，在在线教育平台上学习知识。互联网让人们跨越地域和时间的限制，实现了便捷的沟通和信息共享。
而物联网则侧重于连接物与物、人与物。它将各种物品，从家用电器到工业设备，从交通工具到医疗仪器，都接入网络，实现智能化的控制和管理。比如，家里的智能冰箱可以自动监测食物的保质期，智能空调能根据室内外的温度和湿度自动调节，工厂里的生产设备能够实时向管理人员报告运行状态和故障信息。
在数据处理和应用方面，互联网产生和处理的主要是人的行为和需求相关的数据，如浏览记录、购买偏好、社交关系等。这些数据大多用于优化用户体验、精准营销和个性化服务。例如，电商平台根据我们的购买历史为我们推荐商品，视频网站根据我们的观看习惯推荐影片。 相比之下，物联网产生的数据更加多样化和复杂化。除了物品的状态和运行数据，还包括环境数据、位置数据等。这些数据被用于实现智能化的控制、预测性维护和优化资源配置。比如，城市交通管理系统通过收集车辆的行驶数据和道路状况，优化信号灯控制，缓解交通拥堵；农业中的物联网设备收集土壤湿度、气温等数据，指导精准灌溉和施肥。
网络架构和通信方式也有所不同。互联网通常基于 TCP/IP 协议，以中心化的架构为主，数据大多通过服务器进行存储和处理。我们访问网站、使用云服务等，都是与服务器进行交互。
物联网则由于连接的设备数量庞大、类型多样，以及对实时性和低功耗的要求，往往采用多种通信技术，如蓝牙、Zigbee、LoRa 等，并且呈现出分布式和边缘化的特点。部分数据可以在设备端进行处理和决策，减少对云端的依赖，提高响应速度和降低网络带宽压力。
电力物联网的风险分析与安全措施探究马泉泉陶明峰黄传启路嫣茹
电力物联网的风险分析与安全措施探究 马泉泉 陶明峰 黄传启 路嫣茹
发布时间：2021-09-09T07:02:55.187Z 来源：《中国科技人才》2021年第14期 作者： 马泉泉 陶明峰 黄传启 路嫣茹
[导读] 随着现代网络应用模式及环境的变化，网络技术的快速发展，电力物联网设施的开放性，导致发电厂各环节运行面临着新的安全隐患。
国网山东省电力公司淄博供电公司 山东淄博 255095
摘要：随着现代网络应用模式及环境的变化，网络技术的快速发展，电力物联网设施的开放性，导致发电厂各环节运行面临着新的安全隐患。在此背景之下，应加强对电力物联网面临的风险分析，采取有效安全措施构建电力物联网的安全架构，从而避免电力物联网遭受
安全威胁，提高电网运行安全性，维护电力企业经济利益。
关键词：电力物联网；风险分析；安全措施
1电力物联网的风险分析
1.1感知层安全风险
电力物联网感知层运行过程中所使用的设备，包括智能装置设备、GPS、传感器设备、信息采集设备等各类型设备，其自身功能简单，在数据存储空间、计算能力、电能使用等方面，都存在一定的局限性，并且设备数量巨大。因此，在部署无人监控，或者开发环境较
为恶劣的情况下，设备遭受人为物理攻击的可能性较大，从而发生窃取数据信息，或篡改软件等安全风险。同时，随着无线通信的广泛应
用，感知设备进行近距离无线通信采集信息的方式越来越多，而其开放性，极大地增加了无线网络被攻击的风险，如攻击者通过非法介入
的方式，在未经许可的情况下介入网络，导致数据信息被窃听或篡改等。这种情况会导致感知层被错误指令控制而进行非正当操作。
1.2网络层安全风险
网络层的风险类型主要包括路由攻击、已注册APN的SIM卡盗取以及信息数据窃取和篡改。路由攻击属于电力物联网的节点攻击，由于节点的开放性与随机性，很多独立节点资源受限，常常会引起物联网基础网络架构和拓扑结构的动态变化，给不法分子插入虚假路由信
息实现路由攻击提供了便利，造成节点资源过度消耗和信息数据汇集阻塞等问题。已注册APN的SIM卡能被非法克隆和接入，实时攻击服
物联网框架安全威胁及相应策略研究
第２１卷第ｌ２期 ２０１１年１２月 计算机技术与发展
Ｃ０ＭＰＵＴＥＲ ｒＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＶｏＩ．２１ Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ．２０ｌ１
物联网框架安全威胁及相应策略研究
李园园 ，毕晓冬 ，张永胜 ，韩贝贝。
（１．山东师范大学信息科学与工程学院，山东济南２５００１４；
２．山东警察学院，山东济南２５００１４；
３．山东大学计算机科学与技术学院，山东济南２５０１０１）
摘要：与传统的互联网相比，物联网具有更高的安全需求。在物联网环境下，基本的管理工作由智能设备软件去处理，
使人们从繁琐的低层次管理中解脱出来，将更多的人力、物力投入到新技术的研发中，产生巨大的经济和社会效益。然而
一旦物联网的安全受到威胁、遭到攻击，损失将是不可估量的。物联网的健康迅猛发展，安全保障是其重要的前提。通过
对物联网的基本概念、结构框架、技术框架的阐述，分析了物联网的相关特征，针对物联网各层的特点，分析了感知层、网
络层、应用层存在的安全问题，并提出了一些解决思路。
关键词：物联网；射频标识；基本框架；安全 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－６２９Ｘ（２０１１）ｌ２一Ｏ１４８一ｏ４
Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ａｎｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｔｈｒｅａｔｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ ａｎｄ Ｓｕｒｖｅｙ
ｏｆ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ
ＬＩ Ｙｕａｎ—ｙｕａｎ ，ＢＩ Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ ，ＨＡＮ Ｂｃｉ—ｂｅｉ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｏｆｉｃｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ。Ｊｉｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ；
３．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－Ｊｉｎａｎ ２５０１０１。Ｃｈｉｎａ）
物联网系统的设计注意事项
物联网系统的设计注意事项
随着科技的不断发展，物联网技术得到了越来越广泛的应用。物联网系统的设计是确保系统能够正常运行和发挥其功能的关键。设计一个高效可靠的物联网系统需要考虑诸多因素，以下是需要注意的几个关键要点。
1. 强化安全性
随着物联网设备的普及和应用场景的增多，系统的安全性变得尤为重要。设计物联网系统时，必须考虑到数据隐私和设备安全。为了保护系统免受恶意攻击，设计人员应采取多种安全措施，如加密通信、身份验证和访问控制。此外，及时更新设备固件以弥补潜在的漏洞也是必要的。
2. 网络可扩展性
物联网系统可能涉及大量设备和传感器，因此要考虑到网络的可扩展性。设计网络时，要确保能够支持大规模设备的连接和数据传输。可采用分布式网络架构和有效的数据传输协议，以提高系统的稳定性和可伸缩性。
3. 设备互操作性
物联网系统通常由多个设备和传感器组成，这些设备来自不同的制造商和供应商。为了确保设备之间的互操作性，设计人员应遵循广泛接受的通信标准和协议，如MQTT、CoAP和IPv6。这样可以确保设备能够相互通信并有效地共享数据。
4. 数据管理和分析
物联网系统生成大量的数据，因此有效的数据管理和分析至关重要。设计时需要考虑到数据的存储、处理和分析能力。可以利用云计算和大数据技术来存储和处理数据，并使用数据分析方法来提取有价值的信息。此外，隐私问题也需要考虑，设计人员应确保合规的数据使用和保护措施。
5. 考虑能源效率
物联网设备通常需要长时间运行，因此能源效率是一个重要考虑因素。设计物联网系统时，应选择低功耗设备和传感器，并优化通信协议以减少能源消耗。此外，可以采用能源管理技术和智能节能策略来延长设备的使用寿命。
6. 用户友好性和易用性
物联网系统可能面向不同的用户群体，包括专业人士和非专业人士。因此，设计人员应注重用户友好性和易用性。界面设计应简洁清晰，操作方式应直观简单。提供用户培训和支持也是让用户更容易上手使用系统的重要手段。
面向能源互联的电力物联网安全架构及技术
研究与开发
面向能源互联的电力物联网安全架构及技术
张翼英1，周保先1，庞浩渊2，曹津平3，张桐嘉4 （1. 天津科技大学人工智能学院，天津 300457；2. 北京遥测技术研究所，北京 100761； 3. 国家电网有限公司信息通信分公司，北京 100761；4. 北京工业大学，北京 100124） 摘 要：电力物联网平台是能源互联网数字化创新服务的重要支撑，覆盖电力系统各个环节，存在诸多新的安全问题：如何实现电力物联网的广泛可信互联和可靠感知，如何实现电力系统的智能防御和安全互动，如何解决电力信息系统的数据、应用和密钥安全等，这些是当前电力物联网需解决的重要问题。面向能源互联网发展状况，对电力物联网安全需求及安全特点进行说明分析，在此基础上提出电力物联网安全框架及防护思路，总结电力物联网安全关键技术并对未来相应的发展方向进行说明。 关键词：电力物联网；安全技术；能源互联；安全架构 中图分类号：TN918 文献标识码：A doi: 10.11959/j.issn.1000−0801.2021028
Electric internet of things security framework and technologies for energy interconnection
ZHANG Yiying1, ZHOU Baoxian1, PANG Haoyuan2, CAO Jinping3, ZHANG Tongjia4 1. College of Artificial Intelligence, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China 2. Beijing Research Institute of Telemetry, Beijing 100761, China 3. State Grid Information & Telecommunications Branch, Beijing 100761, China 4. Beijing University of Technology, Beijing 100124, China Abstract: Electric internet of things platform is an important support of energy internet digital innovation service, covering all aspects of power system. There are also many new security problems: how to realize the widely trusted interconnection and reliable perception of the power internet of things, how to realize the intelligent defense and se-curity interaction of the power system, and how to solve the data, application and key security of the power informa-tion system. These problems are important tasks to be solved in the current power internet of things. Based on the development of energy internet, the security requirements and characteristics of power internet of things were ana-lyzed. On this basis, the security framework and protection ideas of power internet of things were put forward. Then the key security technologies of the power internet of things and its future development direction were summarized and explained. Key words: electric internet of things, security technology, energy interconnection, security framework
如何确保物联网设备的网络连接稳定与可靠
如何确保物联网设备的网络连接稳定与可靠
随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备连接到网络中，构成了庞大而复杂的物联网系统。为了确保物联网设备的网络连接稳定与可靠，我们需要采取一系列的措施来提高网络的可靠性和稳定性。
物联网设备的网络连接稳定与可靠与其软硬件设计和实现密切相关。在设备设计之初，应考虑到网络连接的可靠性要求，并采取相应的措施加以实现。硬件方面，可以选择高品质的芯片和组件，以提高设备的性能和稳定性。软件方面，需要进行稳定性测试和质量保证，确保软件的正常运行和可靠性。还可以使用容错技术，如备份系统、冗余设计与容错机制，来提高设备的可靠性和网络连接的稳定性。
网络架构的设计也对物联网设备的网络连接稳定与可靠起着重要作用。一个好的网络架构可以提供稳定的网络连接和高效的数据传输。应选择适当的网络协议，如TCP/IP或MQTT等，以确保数据传输的稳定性和可靠性。网络拓扑结构的设计应合理，避免单点故障和网络拥塞。可以使用分布式网络架构，将网络流量分散到不同的节点上，以降低网络压力和提高网络连接的稳定性。可以考虑使用负载均衡器和网络优化技术来提高网络性能和稳定性。
第三，网络安全对于物联网设备的网络连接稳定与可靠也至关重要。网络安全问题可能导致设备的漏洞被利用，从而破坏设备的网络连接和稳定性。为了确保网络连接的安全性，可以采取一系列的安全措施。设备应具备安全性能，如身份认证、访问控制和数据加密等。网络应该拥有安全防护措施，如防火墙、入侵检测系统和网络监控系统等。定期的安全审计和漏洞修复也是确保网络安全的重要环节。
定期的设备维护和监控是确保物联网设备的网络连接稳定与可靠的重要手段。设备在长时间运行后，可能会出现硬件故障或者软件问题，导致网络连接不稳定。定期维护可以检测和修复这些问题，并及时更新设备的软件和固件。设备的监控也可以实时监测设备的状态和网络连接的质量，及时发现并处理网络问题，以保证设备的网络连接稳定和可靠。
物联网安全管理系统项目可行性研究报告-2020年物联网关键技术与平台创新
物联网安全管理系统项目可行性研究报告-
2020年物联网关键技术与平台创新
编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
在立足于信息安全的等保 1.0 时代，网络安全行业的迎来一轮快速发展：一批网络安全企业营收快速增长，从小变大并成功上市。等保 2.0 针对“云大物移”环境制定了系列网络安全拓展要求，是面向数字安全时代的新规定，透过前期一系列事件，我们可以发现等保 2.0 的落地并非单一事件，预计将带动整体网络安全、自主可控等新型防务行业进入新一轮发展的高峰期，网络安全行业已经到了一个需要“务必给予高度重视”的新发展点。
回顾历史：2008-2018 年等保 1.0 时代，网络信息安全公司从小变中大型
2005 年至 2010 年我国信息安全法律法规建设进入蓬勃发展阶段：国家《信息安全等级保护管理办法（实行）》于 2006 年 3 月开始正式实施，在此基础上，2007 年《信息安全等级保护管理办法》和 2008 年的《信息安全等级保护基本要求》的发布，标志着等保 1.0
时代正式开启。随后等级保护系列配套政策密集出台，推动信息安全行业呈现高景气态势。
2008-2018 年的 10 年等保 1.0 时代，网络安全公司快速发展,
营业收入快速增长,一批网络安全公司成功上市,其中代表性的企业有启明星辰、深信服、绿盟科技、中孚信息、数字认证、拓尔思、中新赛克、安恒信息、山石网科和安博通。
网络安全公司上市时间轴与营收增长
根据 2008 年及 2018 年营收规模数据统计了他们在等保 1.0 时代十年间的复合增长率，发现这些公司在等保 1.0 的十年间复合增长率均超过 20%。可见在等保政策的推动下，网络安全企业呈现快速发展态势，营收规模快速扩张，规模快速壮大，在新一轮等保政策落地之际，我们可以展望等保 2.0 时代网络安全企业的进一步表现。
物联网安全架构
物联网安全架构研究
【摘 要】随着物联网技术和应用的发展，已经掀起了一场it革命，促进了社会经济发展，并改变了人们的生活，物联网技术和产业正受到从政府到企业和科研机构等不同层面的重视。保证物联网安全是推动物联网健康发展的重要前提。本文面向目前联网目前主流体系架构，从从感知层、传输层和应用层三个层面研究了物联网面临的安全威胁，并提出了相应的安全措施，为建立物联网的安全架构提供了理论参考框架。
【关键词】物联网；安全架构；密码
0.引言
物联网的核心概念是通过物体(包含人)之间的互连来完成物体与物体之间的信息交换，实现物体之间的信息通信[1,2]。物体通过网络互相连接，实现信息资源共享和各种服务和应用。物联网有三个主要特点：一是全面感知，即利用各种感知设备如rfid、传感器等从环境中搜集物体息；二是可靠传输，即融合多种网络，如移动通信网、互联网、广电网等，通过这些网络将感知信息到数据处理中心；三是智能处理，即应用智能计算技术分析和处理数据处理中心的海量数据, 为基于物联网的各种应用服务提供支持。目前物联网的体系结构基于上可以划分为感知层、网络层和应用层，各个不同层面的安全性问题已经有许多安全技术和解决方案[3]。但是物联网的应用是一个基于三个层面的整体，仅仅简单叠加各个层面的
安全策略不能为整个系统应用提供可靠的安全保障。目前国际学术界针对物联网安全架构已广泛开展研究。mulligan等总结和分析了物联网的研究现状，并对物联网安全性问题做了展望[4]。leusse等提出了一个基于物联网服务的安全模型, 并介绍和分析其包含的模块[5]。本文从目前物联网的主流体系架构出发，分别从感知层、传输层和应用层三个层面总结了物联网面临的安全威胁，并提出了相应的安全措施，为建立物联网的安全架构提供了理论参考框架。
电力物联网的风险分析与安全措施探究
第23期2020年12月No.23December，2020
0 引言近年来，随着社会电力能源需求量不断增加，促使电力行业实现快速发展。其中，电力物联网是其以现代智能电网技术为支撑，结合现代先进信息、通信以及感知技术，实现智能电网信息流、电力流以及业务流的深度融合，从而为电力行业稳定运行提供重要技术支持。同时，电力物联网的广泛应用，也促进了智能电网运行的实时监控与感知，为电网运行的安全稳定提供重要保障。但是，电力物联网应用覆盖范围广泛，很大程度上提高了电力系统的复杂性，使其安全风险上升。随着现代网络应用模式及环境的变化，网络技术的快速发展，电力物联网设施的开放性，导致发电厂各环节运行面临着新的安全隐患。在此背景之下，应加强对电力物联网面临的风险分析，采取有效安全措施构建电力物联网的安全架构，从而避免电力物联网遭受安全威胁，提高电网运行安全性，维护电力企业经济利益。1 电力物联网体系架构1.1 感知层在电力物联网中，感知层是对电网运行各个方面，包括环境、设备、设施等进行感知的主要依据，是电力物联网的基础支撑。感知层主要由信息采集、物理感知等感知设备以及智能终端所组成，实现对电网运行的感知。感知层信息传播方式为无线或有线通信，并将所传输的信息汇总至一个节点中，进行统一的分析处理，并将数据处理结果上报至服务端，以实现数据交换，并作为决策依据应用。1.2 网络层电力物联网的网络层的主要作用是将感知层设备采集到的电力系统中的各项信息在感知层与应用层之间进行有效的传递，其主要功能是网络传输信息，为电力系统运行提供重要信息传输支持。在电力物联网中，网络层主要包括电力专网、无线专网等。对于距离较近的信息传输，网络层中通常运用有线通信或无线通信技术进行信息传递，对于距离较远的信息传输，则主要运用光纤专网来完成信息传输任务。同时，针对电力物联网所面临的电网环境越来越复杂，智能终端及设备的数量不断增多等方面的问题，还可以通过应用无线公网或专网，以及卫星通信等方式来完成补充通信。1.3 应用层在电力物联网中，应用层主要扮演着应用中心、服务中心或者控制中心的重要角色。在应用层中，其借助大数据、云计算以及虚拟技术等，接受网络层传输的感知层采集的各项数据信息，并对数据信息进行处理，完成数据的汇总、存储、分析及挖掘等，从而形成决策，或者为相关决策提供必要的依据，最终形成智能化服务，或者可视化呈现。2 电力物联网安全风险分析2.1 感知层安全风险电力物联网感知层运行中所使用的设备，包括智能装置设备、GPS、传感器设备、信息采集设备等各类型设备，其自身功能简单，在数据存储空间、计算能力、电能使用等方面，都存在一定的局限性，并且设备数量巨大。因此，在部署无人监控，或者开发环境较为恶劣的情况下，设备遭受人为物理攻击的可能性较大，从而发生窃取数据信息，或篡改软件等安全风险。同时，随着无线通信的广泛应用，感知设备进行近距离无线通信采集信息的方式越来越多，而其开放性，极大地增加了无线网络被攻击的风险，如攻击者通过非法介入的方式，在未经许可的情况下介入网络，导致数据信息被窃听或篡改等。这种情况会导致感知层被错误指令控制而进行非正当操作[1]。2.2 网络层安全风险网络层主要负责数据信息的传输，网络层发生安全风险，则会直接阻碍感知层数据信息向应用层的及时有效传递，同时造成数据风险，从而严重威胁电力物联网的安全运行。在电力物联网中，网络层数据传输通道主要以光纤专网、无线专网、公网等方式整合。在电力物联网中，由于节点部署具有较强的随机性，存在较多的独立节点，并且其资源受限，因而会造成物联网基础网络架构与拓扑结构具有较为显著的动态变化，从而可能导致攻击者从中插入虚假的路由信息，导致安全风险[2]。通过非法获取或者克隆的方式，将已注册APN的SIM卡接入，也会对网络层服务端造成攻击。在数据信息传输过程中，若数据是未经过加密、校验等防护措施，则可能会遭受非法监听、篡改的安全风险。2.3 应用层安全风险在电力物联网的应用层，主要是大数据与云计算技术可作者简介：安亚刚（1989— ），男，河北石家庄人，工程师，硕士；研究方向：营销大数据研究与应用。摘 要：文章通过介绍电力物联网体系架构，针对电力物联网的感知层、网络层、应用层存在的风险分析，提出有效安全措施，以强化电力物联网安全防护，维护其稳定安全运行。关键词：电力物联网；风险；安全措施电力物联网的风险分析与安全措施探究安亚刚，苏 欣，朱雅魁（国网河北省电力有限公司 营销服务中心，河北 石家庄 050000）无线互联科技Wireless Internet Technology第23期2020年12月No.23December，2020