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文档简介
第9章物联网安全机制9.1信息安全基础9.2物联网信息安全体系9.3物联网感知层数据的完整性与保密性
9.1信息安全基础2.信息安全的基本属性
(1)完整性(2)保密性(3)可用性(4)可靠性(5)不可抵赖性9.1信息安全基础3.信息安全的主要威胁
(1)信息泄露
(2)破坏信息的完整性
(3)拒绝服务
(4)非授权访问
(5)旁路控制
(6)抵赖
(7)计算机病毒
(8)陷阱门9.1信息安全基础4.信息安全的技术手段
(1)物理安全
(2)用户身份认证
(3)防火墙
(4)虚拟专用网
(5)认证技术
(6)安全数据库
(7)入侵检测系统
(8)入侵防御系统9.2物联网信息安全体系9.2.1物联网安全层次模型与体系结构9.2.2物联网感知层安全9.2.3物联网网络层安全9.2.4物联网应用层安全9.2.1物联网安全层次模型及体系结构
9.2.4物联网应用层安全
(1)业务控制、管理和认证
由于物联网设备可能是先部署、后连接网络,而物联网节点又无人值守,所以如何对物联网设备远程签约,如何对业务信息进行配置就成了难题。
(2)中间件(3)隐私保护9.3物联网感知层数据的完整性与保密性
9.3.1数据的完整性9.3.2数据的保密性9.3物联网感知层数据的完整性与保密性
物联网是在现有网络的基础上扩展了感知环节和应用平台,并且感知节点大都部署在无人监控的环境,传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障,从而使得物联网的安全问题具有特殊性,必须根据物联网本身的特点设计相关的安全机制。射频识别(RFID)是一个开放的无线系统,外界的各种干扰容易使数据传输产生错误,同时数据也容易让外界窃取,因此需要有相应的措施,以使数据保持完整性和保密性。9.3.1数据的完整性
数据传输的完整性主要存在两个方面的问题,一个是各种干扰,一个是电子标签之间数据的碰撞。为防止各种干扰和电子标签之间数据的碰撞,常采用差错控制和防碰撞算法来分别解决这两个问题。9.3.1数据的完整性9.3.1数据的完整性
1.差错控制
(1)差错的分类
通信过程中的差错大致可分为两类,一类是由热噪声引起的随机错误,另一类是由冲突噪声引起的突发错误。
(2)差错的衡量指标
在数据通信中,误码率是衡量传输质量的指标。9.3.1数据的完整性
1.差错控制
(3)差错控制的基本原理
为了能判断传送的信息是否有误,可以在传送时增加必要的附加判断数据。
(4)差错控制的基本方式
数据信息在向信道发送之前,先按照某种关系增加监督码元,并利用监督码元去发现或纠正传输中发生的错误。9.3.1数据的完整性
1.差错控制
9.3.1数据的完整性
2.防碰撞技术
为防止电子标签之间数据的碰撞,常采用防碰撞算法。
(1)数据传输的工作方式
读写器与电子标签之间的工作方式主要有三种,分别为无线电广播工作方式、多路存取工作方式、多个读写器给多个电子标签同时发送数据的工作方式。9.3.1数据的完整性
9.3.1数据的完整性
9.3.1数据的完整性
2.防碰撞技术
(2)数据传输的防碰撞算法
在RFID系统中,读写器的作用范围经常有多个电子标签,如果同时要求通信,会使发送的数据发生冲突,导致数据产生碰撞。防碰撞算法可以使数据的准确率提高,系统的吞吐率及信道的利用率更高,需要的时隙更少,能很好地解决RFID系统的碰撞问题。9.3.2数据的保密性
数据的保密性主要解决消息认证和数据加密的问题。消息认证和数据加密有效地实现了数据的保密性,但同时其复杂的算法和流程也大大提高了RFID系统的成本,此时可以采用一些物理方法限制标签的功能,防止部分安全威胁。物理安全机制包括读写距离控制机制、主动干扰法、自毁机制、休眠机制和静电屏蔽法等。9.3.2数据的保密性
1.密码学基础
(1)加密模型
密码是通信双方按照约定的法则进行信息变换的一种手段。依照这些信息变换法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为解密变换。
信息称为明文,明文经过某种加密算法之后转换为密文,加密算法中的参数称为加密密钥;密文经过解密算法的变换后恢复为明文,解密算法也有一个密钥。
9.3.2数据的保密性
1.密码学基础
(1)加密模型
9.3.2数据的保密性
1.密码学基础
(2)公钥密码1976年,WhitfieldDiffie和MartinHellman发表了论文“Newdirectionsincryptography”,提出了公共密钥密码体制,奠定了公钥密码系统的基础。
公钥密码算法又称非对称密钥算法或双钥密码算法,其原理是加密密钥和解密密钥分离,这样一个具体用户就可以将自己设计的加密密钥和算法公诸于众,而只保密解密密钥。
9.3.2数据的保密性
1.密码学基础
(3)单钥密码
单钥密码算法又称对称密钥算法,单钥密码的特点是无论加密还是解密都使用同一个密钥。
9.3.2数据的保密性
2.RFID电子标签的安全设计
(1)电子标签的安全类别
(2)电子标签的安全机制
(3)电子标签安全机制举例9.3.2数据的保密性
3.RFID应用系统的安全设计
(1)MIFARE卡的安全性
(2)RFID系统的加密体系9.3.2数据的保密性
3.RFID应用系统的安全设计
9.3.
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