信息安全問題及對策研究

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物聯網在現代信息技術發展到一定階段就出現了，物聯網的出現掀起了全球信息產業的又一場新革命，它進入人們生活的方方面面，使我們的生活發生了翻天覆地的變化，并且影響著技術產業的發展和技術的創新，得到全球的高度重視。隨著物聯網應用的日益廣泛，物聯網環境下的信息安全問題也日益突出。[1]物聯網的推廣運行，雖然在很大程度上可以提高經濟和社會運行效率，但是因物聯網的無線傳輸特點，其信號暴露在公開場合很容易被干擾竊取，同時物聯網與人類社會緊密聯系，一旦受到外來干擾攻擊導致癱瘓，就會造成世界動蕩、經濟緊張，人類社會陷入混亂之中。再加上物聯網還沒辦法完全解決信息安全和隱私保護問題，很容易造成信息泄露、盜用或造成個人財產損失。

一、物聯網的概念及體系結構

（一）物聯網的概念

物聯網是在計算機互聯網的基礎上形成的一個巨大的網絡系統，這個網絡系統有一定的協議約定，有各種信息傳感設備，通過信息交換和通信等途徑，可以將任何物品與互聯網結合起來，實現信息數據的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。簡單概括物聯網的概念，就是物物相連的互聯網，物品之間的交流無需人為的參與、干擾。物聯網有以下三層含義：一是強調互聯的載體，物與物之間的聯系，不再局限于單純的互聯網，可以通過互聯網、移動通信網和無線傳感網等各種網絡進行，形成有機整體；二是強調互聯的主體，從剛開始人與人之間的聯系，擴大到人與物、物與物的聯系；三是強調互聯的目的，不僅僅是獲取、傳輸、簡單處理信息數據，而是做到智能化地利用信息數據為社會服務。[3]結合物聯網的以上三層含義，可以總結物聯網的以下三個特征:一是全方位感知，物聯網可以隨時隨地借助相關信息傳感設備收集所感知的物體信息；二是可靠傳輸，就是指通過網絡通信技術將物體數據及時準確地傳輸到數據中心；三是智能處理，就是指利用各種智能計算技術，對數據中心收集到的海量數據進行分析和處理，實現物體的智能化控制。

（二）物聯網的體系結構

目前國際普遍將物聯網的體系架構分三個層次，一是感知層，二是網絡層，三是應用層，具體的體系架構如感知層就是原始數據收集器，是物聯網信息和數據的來源，它的主要功能是采集、捕獲、識別外部物理世界的數據，全面感知外界數據。感知層用來采集、捕獲數據的設備有圖像捕捉裝置、定位追蹤設備、激光掃描儀、傳感器等，用來傳輸數據的設備有RFID識別裝置、傳感器等，而智能終端（手機）既可以采集、捕獲數據，又可以傳輸數據，融合了上述所有功能。圖像捕捉裝置主要指攝像頭，定位追蹤設備主要指全球定位系統（GPS）和北斗導航系統，傳感器包括濕度、溫度、速度、紅外、超聲等。感知層主要使用短距離無線通信、RFID技術、傳感器網絡、低功耗路由等技術。網絡層就是信息數據傳輸器，它的主要功能是安全有效傳輸數據，同時也包含信息存儲、查詢和管理等功能，傳輸工具包括移動通信網、互聯網、專網、小型局域網等網絡。網絡層包括接入網、核心網以及服務端系統。接入網分為無線近距離接入網絡（如無線局域網）、無線遠距離接入網絡（如移動通信網絡）、有線網絡接入（如寬帶）、有線電視接入、現場總線接入、衛星通信接入等。核心網通常是IPv6或IPv4網絡。網絡層主要使用長距離有線和無線通信協議、網絡融合、海量信息智能處理等網絡通信技術。應用層就是物聯網信息和數據的處理器，它的主要功能是依靠感知層提供的海量數據和網絡層的傳輸，利用智能計算技術對數據進行相應的處理后，達到信息最終為人所用的目的。應用層將物聯網技術與行業專業應用相結合，如智能交通、智能運輸以及智能電網等。應用層是物聯網信息和數據的融合處理和利用，是物聯網發展的目的。應用層處理過的數據可能再次通過網絡層反饋給感知層。應用層主要使用云計算、模糊識別等智能計算技術。

二、物聯網在信息安全方面存在的問題

物聯網的安全問題與傳統網絡相比起來更為嚴峻、突出，可以在技術層面上，就物聯網的體系架構剖析物聯網環境下所存在的各種信息安全問題：感知層的信息安全問題主要有物理攻擊；傳感設備替換威脅；假冒傳感節點威脅；攔截、篡改、偽造、重放；耗盡攻擊；卡濫用威脅。網絡層的信息安全問題主要有拒絕服務攻擊；假冒基站攻擊；基礎密鑰泄露威脅；隱私泄露威脅。應用層的信息安全問題主要有虛假終端觸發威脅。[6]另外，還可以在應用層面上分析物聯網所表現出來的三大安全隱患：一是信號的干擾。物聯網的使用已涉及到社會領域的各行各業和個人，人們通過物聯網來管理控制自己的工作、生活和學習，聯系親朋好友，進行網上應聘、網上定餐等等；各行各業通過物聯網能夠提高工作效率，增加工作便利，比如信息資源在某個范圍內的共享，開會形式的不斷變更，等等。二是惡意的入侵。病毒、黑客、惡意軟件，在物聯網環境中互聯網上傳播，并通過一定的技術手段突破防火墻等相關安全技術的防范，惡意操作和掌控他人的物品，進而侵犯用戶隱私權，給用戶的生活帶來困擾。比如，我們生活里人人都在使用的身份證、銀行卡和信用卡，如果里面的信息被不法分子掌控，不僅會造成個人損失，而且還對整個社會的安全造成威脅。三是通訊的安全。以3G手機為例，3G手機存在的漏洞非常多，病毒可以通過漏洞方式進行感染，不法分子將會利用物聯網中一些應用程序的漏洞或后門來竊取相關信息，進而侵犯物聯網用戶的正當利益。

三、物聯網信息安全防范策略

（一）做好技術更新，是保障聯網信息安全的重要手段

針對物聯網的體系架構，可以從感知層、網絡層和應用層三個層次來構建物聯網的安全機制，感知層的傳感節點信息作為物聯網體系架構中最重要的信息源，也是最需要保護的對象，為了保證這些重要的數據信息再傳輸過程中不會被惡意的篡改、利用和控制，可以通過加密處理的方法來對這些信息進行有效的保護，以滿足感知層的信息安全需求。網絡層為了保證傳遞數據信息的完整性和有效性，可以通過設置網絡安全防護、接入安全、路由安全、防火墻等安全機制來滿足其數據安全需求。應用層的數據信息安全的防護可以有針對性的借助包括身份認證、訪問控制以及安全審計等安全機制上的基礎上增設云計算安全、數據安全等安全機制來滿足其安全需求。

（二）抓好管理環節，是保障物聯網安全的重要機制

要想抓好物聯網運行過程中的管理環節，可以從以下幾方面入手：一是建立健全相關管理機構，制訂、修改和完善物聯網運行管理制度，做到有制度可依；二是確定物聯網信息安全等級，有針對性地進行安全防護，做到主次分明；三是對整個物聯網的運行實行動態監測和分析，做到防患于未然；四是建立應急處理機制，出現突發事件時能夠及時反應，做到行動迅速；四是充分發揮整個社會的力量，建立多方協同機制，做到消除盲點。

（三）完善法律法規，是保障物聯網信息安全的重要依據

現行的物聯網法律法規還存在不少不完善之處，比如立法標準上仍有空白，某些領域仍無法可依，有些方面至今尚缺乏全面系統的法律規定，使相關部門在日常監督管理過程中無所適從，出現政出多頭、有事推諉的現象。因此我們需要從立法角度，對已有的物聯網法律法規進行修改、完善以及補充，通過政策法規加大對物聯網涉及到的相關社會群體和個人信息的保護力度，進一步加強對監管機構的人、財、物的投入，完善監管組織體系，構建起一個統一、安全、高效的物聯網應用環境。

（四）規范個人行為，是保障物聯網信息安全的重要基礎

時代在發展，物聯網安全體系結構將得到不斷完善，認證、加密手段也將得到不斷更新，如果操作人員不從思想上重視，不能合理規范使用這些技術手段，物聯網的信息安全將得不到保證，所以我們一定要規范操作人員的個人行為，從根本上消除物聯網的安全隱患。可以從以下幾方面來規范操作人員的個人行為：一是用理論武裝頭腦，加強思想教育，樹立愛崗敬業的思想，在工作中確立物聯網信息安全工作的主要地位，要有防患于未然的意識；二是要通過自己學習、向他人學習或者外出培訓等機會提高自己的業務水平和職業素養，爭取技術操作不出錯；三是要在工作中遵守制定的法律法規，依法辦事，做到不違法、不違規。

四、結語

物聯網對人們的生活有積極的作用，也有消極的作用，它使人們的生活獲得較大便利條件，但也出現了眾多安全隱患，對人們的生產生活造成嚴重后果，由此可以看出，安全問題是物聯網應用過程中的一個重要問題。目前聯網的研究與應用才剛起步，我們的技術力量薄弱，管理經驗有限，相關法律法規欠缺，我們在加強技術更新換代的同時，也要重視物聯網管理制度、法律法規的建設。只有物聯網各方面都得到健康發展了，信息安全問題才有可能得到有效解決。

作者：趙璐華 單位：河南質量工程職業學院