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物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后新一輪信息技術革命，自1999年美國麻省理工學院的凱文·阿什頓教授提出物聯(lián)網(wǎng)的概念以來，同時伴隨著5G、人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術的快速發(fā)展和逐步應用，以及智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新應用的快速落地，物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)進一步深度融合，正進入“跨界融合、集成創(chuàng)新、規(guī)?；l(fā)展”新階段。在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的同時，安全問題日益凸顯，安全事件不斷爆發(fā)。
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從2007年美國副總統(tǒng)迪克·切尼心臟病發(fā)作、疑似心臟除顫器被模擬攻擊，到2014年360發(fā)現(xiàn)特斯拉Tesla Model S車型汽車應用存在設計漏洞、可致使攻擊者遠程控制車輛，以及2017年央視曝光目前智能城市的家庭攝像頭存在重大隱私泄露問題等，都不同程度反應出物聯(lián)網(wǎng)不同應用場景下的安全問題。可以說，在萬物互聯(lián)時代，安全正逐步成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心要素和關鍵一環(huán)。
物聯(lián)網(wǎng)及安全風險概述
1. 物聯(lián)網(wǎng)介紹
根據(jù)ITU的定義，物聯(lián)網(wǎng)是：通過二維碼識讀設備、射頻識別 (RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接， 并進行信息交換和通信，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
根據(jù)行業(yè)劃分維度，一般從感知層、網(wǎng)絡層和應用層描述其結構，如圖1所示。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)結構
可以理解為，物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相互連接的互聯(lián)網(wǎng)”，包含兩方面含義：一是物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上進行延伸并擴展的網(wǎng)絡;二是物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸并擴展到任何物品之間，實現(xiàn)萬物互聯(lián)。
因此，物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的一個泛在化的網(wǎng)絡，是發(fā)展的一個新階段，它通過各種有線和無線的網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合，并在各類應用場景中利用海量傳感器、終端設備等 , 實現(xiàn)物與物、物與人的隨時隨地連接。
業(yè)內普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)有望成為未來社會經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新的最重要的基礎設施，極大改變人們的生產(chǎn)生活方式。
2. 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢
當前，各國加速從政策、技術、標準、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面加速物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
- 政策層面，各國政府搶抓物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展先機，塑造在物聯(lián)網(wǎng)領域的國際競爭優(yōu)勢。美國2016年、2017年相繼發(fā)布《保障物聯(lián)網(wǎng)安全戰(zhàn)略原則》《2017物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全改進法》等戰(zhàn)略法律，指出要重點提升物聯(lián)網(wǎng)的安全防護能力，促進物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展;英國2015年成立物聯(lián)網(wǎng)安全基金會，從資金投入方面支撐物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展;歐盟2016年制定新的物聯(lián)網(wǎng)設備安全規(guī)范。
我國高度重視物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展，并將物聯(lián)網(wǎng)納入國家戰(zhàn)略高度，在《“十二五”規(guī)劃綱要》中，明確指出要推動物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)和重點領域的應用示范。2013年《國務院關于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導意見》發(fā)布，提出要基本形成安全可控、具有國際競爭力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。
工信部2017年發(fā)布《工業(yè)和信息化部辦公廳關于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設發(fā)展的通知》，要求加快推動物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡和信息安全保障體系建設。2009年、2016年、2018年物聯(lián)網(wǎng)三次被寫入政府工作報告，習近平總書記在2018年的中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上提出，要加速以物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術的應用突破，對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展高度關注。
- 技術層面，隨著第五代移動通訊技術(5G)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)等新技術為萬物互聯(lián)提供基礎設施支撐，萬物互聯(lián)的泛在介入、高效傳輸、海量異構信息處理和設備智能控制，由此推動了信任統(tǒng)一化、密碼防護輕量化、安全服務化等安全技術的變革。物聯(lián)網(wǎng)軟硬件、操作系統(tǒng)、通信協(xié)議、云平臺等方面的安全技術關注力度也逐年上升，如何解決大連接下的安全問題也成為業(yè)界普遍關注的重要議題。
- 標準方面，我國在物聯(lián)網(wǎng)標準制定工作方面的組織機構主要包括發(fā)展和改革委員會、國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部等。在OneM2M、3GPP、ITU、IEEE等國際主要標準化組織物聯(lián)網(wǎng)相關領域已經(jīng)獲得多項物聯(lián)網(wǎng)相關標準，自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)安全TRAIS和NEAU標準被相繼納入RFID安全和NFC安全國際標準，在物聯(lián)網(wǎng)語義、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關等重要領域主導相關標準的制定工作，逐步在重要標準上確立主導優(yōu)勢，和其他國家共同推進了全球移動物聯(lián)網(wǎng)基礎設施和業(yè)務應用的發(fā)展。
- 產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，據(jù)國際數(shù)據(jù)公司預計，2019年全球物聯(lián)網(wǎng)支出將達1.3萬億美元，較2015年6986億美元增長近一倍;Gartner發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達1.9萬億美元。
同時，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，根據(jù)《2018-2019中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報告》顯示，2018年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已超1.2萬億元， 業(yè)務收入較上年增長72.9%，目前我國已經(jīng)初步形成了覆蓋芯片、元器件、軟件、系統(tǒng)、集成、服務在內的較為完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。伴隨我國不斷加大IPV6、5G等基礎設施建設，以及智慧城市的應用推廣，預計未來5—10年，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將會引來發(fā)展的爆發(fā)期。
3. 物聯(lián)網(wǎng)安全風險介紹
經(jīng)過多年發(fā)展，我國初步形成物聯(lián)網(wǎng)政策體系，在技術研發(fā)、標準研制、產(chǎn)業(yè)培育和行業(yè)應用等方面具備一定基礎，但也面臨關鍵核心技術待突破、行業(yè)安全產(chǎn)品部署不夠等突出短板。物聯(lián)網(wǎng)具有大連接、高并發(fā)訪問、多點接入、大規(guī)模數(shù)據(jù)量處理等特點，網(wǎng)絡安全邊界越來越模糊，網(wǎng)絡安全威脅多元化、攻擊手段多樣化。
物聯(lián)網(wǎng)安全問題的多樣性和復雜性，對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術和應用提出了更高要求，物聯(lián)網(wǎng)安全的發(fā)展形勢依舊嚴峻。萬物互聯(lián)使網(wǎng)絡安全的威脅已經(jīng)超越信息安全本身，直接關系到人們的財產(chǎn)、人身安全甚至國家基礎設施和社會服務的安全。其存在安全威脅主要有以下幾方面：
一是物聯(lián)網(wǎng)終端設備更容易遭受攻擊和信息泄露。物聯(lián)網(wǎng)終端類型多樣、數(shù)量眾多、部署場景復雜，現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)大多從滿足可用性出發(fā)，對其軟硬件平臺、通信協(xié)議等普遍缺乏完善的完整性保護、機密性保護和身份的驗證機制。終端作為物聯(lián)網(wǎng)感知層面和用戶廣泛交互的設備，在當前的操作環(huán)境下極易遭受非法入侵和非授權者的訪問。
并且作為物聯(lián)網(wǎng)安全領域最為核心的密碼設備，當前的部署規(guī)模遠遠跟不上物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度，已有的密碼應用主要集中于輕量級密碼算法、物聯(lián)網(wǎng)安全芯片和模組等較為簡單的加密處理和保護，目前仍有大量設備未按國家有關要求采用密碼保護。
二是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡本身的安全性問題突出。除傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題外，物聯(lián)網(wǎng)在萬物互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中存在無線傳感器網(wǎng)絡、蜂窩移動通信網(wǎng)、因特網(wǎng)、各類專網(wǎng)等各類異構網(wǎng)絡的互聯(lián)互通的應用場景，這些網(wǎng)絡本身都存在著各類網(wǎng)絡安全問題。同時，物聯(lián)網(wǎng)由于存在各類異構網(wǎng)絡互聯(lián)互通的應用場景，異構網(wǎng)絡的安全問題也必將在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層中進一步凸顯，各類不同網(wǎng)絡間協(xié)議的適配、通信機制的安全更具有挑戰(zhàn)性，也更容易出現(xiàn)安全漏洞。
三是物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全問題日益嚴重。當前物聯(lián)網(wǎng)領域設備類型多，收集的各類數(shù)據(jù)類型多。各類攝像頭、視頻監(jiān)控等傳感器數(shù)據(jù)，各類單車、汽車、公交、出租車等聯(lián)網(wǎng)交通工具數(shù)據(jù)，智能家居和智能生活設備數(shù)據(jù)等匯聚處理難度大，多源數(shù)據(jù)的鑒別與發(fā)現(xiàn)、異構網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合與處理、核心設備參數(shù)配置與更新等問題處理難度大，數(shù)據(jù)在各業(yè)務平臺和系統(tǒng)中容易被竊取利用。
四是物聯(lián)網(wǎng)上承載的各類應用安全問題。物聯(lián)網(wǎng)面臨各種各樣的行業(yè)應用需求，需要對各類信息進行分類處理，在這個過程中，攻擊者通過篡改、偽造用戶的信息，往往以合法身份進行短信彩信信息、用戶的健康狀況、出行線路、家居信息及消費習慣等非法交易和動作，用戶隱私安全隱患巨大。同時，目前行業(yè)應用系統(tǒng)的建設并沒有統(tǒng)一技術標準和安全措施，各種網(wǎng)絡互聯(lián)成為一個大的網(wǎng)絡平臺的融合問題以及相應的安全問題日益凸顯。
物聯(lián)網(wǎng)安全對策建議
1. 瞄準內生安全，打造以密碼為核心的物聯(lián)網(wǎng)安全體系
相對于互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)安全而言，物聯(lián)網(wǎng)安全研究處于起步階段。由于物聯(lián)網(wǎng)本身特點，使其研究難度增大。當前已有一些輕量級加密、認證算法，但是還沒有提出完整的適用于物聯(lián)網(wǎng)的整體安全方案。
圍繞物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應用和安全需求，應加強以密碼為核心的物聯(lián)網(wǎng)整體安全框架設計，在物聯(lián)網(wǎng)芯片、模組、設備、網(wǎng)絡和系統(tǒng)等多個層次推動密碼技術融合，實現(xiàn)從物聯(lián)網(wǎng)感知、傳輸、存儲到應用的全過程密碼安全保障，以一體化、協(xié)同化、智能化物聯(lián)網(wǎng)安全理念，提升物聯(lián)網(wǎng)內生安全，明確物聯(lián)網(wǎng)安全目標和保障對象，描述物聯(lián)網(wǎng)安全角色與職責，提出物聯(lián)網(wǎng)安全總體要求，確保物聯(lián)網(wǎng)安全可持續(xù)發(fā)展。
2. 結合物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務特性，加速新技術在物聯(lián)網(wǎng)安全的應用
一是大力推動人工智能在物聯(lián)網(wǎng)安全的應用。物聯(lián)網(wǎng)廣泛互聯(lián)、異構特性需要智能化的發(fā)現(xiàn)、威脅識別和處理能力。充分利用人工智能技術，提高對物聯(lián)網(wǎng)各類終端自動感知，根據(jù)不同網(wǎng)絡進行協(xié)議自適配、連接自動化等操作;對安全威脅自動識別、安全隱患自適應分析和處理。
二是大力推動大數(shù)據(jù)技術在物聯(lián)網(wǎng)安全中的應用。物聯(lián)網(wǎng)海量部署，必然帶來海量數(shù)據(jù)計算和高速處理需求。要積極運用大數(shù)據(jù)技術開展數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)預測等工作，構建基于大數(shù)據(jù)的安全防護體系。
三是加大區(qū)塊鏈技術在物聯(lián)網(wǎng)安全中的應用。區(qū)塊鏈本身去中心化、分布式、抗抵賴的特性，與物聯(lián)網(wǎng)海量節(jié)點具有天然的契合點， 能有效解決物聯(lián)網(wǎng)中各類偽節(jié)點的安全隱患， 降低單元內計算處理數(shù)據(jù)量，減少各類安全沖突，有力確保物聯(lián)網(wǎng)各類節(jié)點安全。
3. 以新基建為契機，建立物聯(lián)網(wǎng)領域安全設備泛在化部署新體系
國家啟動新基建戰(zhàn)略部署，要求利用新一代信息技術賦能國家重要領域基礎設施。5G和物聯(lián)網(wǎng)作為新基建的重要內容，將迎來大規(guī)模部署新階段。在物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量海量化、設備類型多樣化、網(wǎng)絡異構化、應用部署多樣化等場景下，急需建立安全設備泛在化部署新體系。加強具有自適應性、云網(wǎng)端協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)安全機制研究，加快在物聯(lián)網(wǎng)架構安全、異構網(wǎng)絡安全、認證與信任、隱私保護等方面突破，在物聯(lián)網(wǎng)應用方面重點打造專用安全(加密)芯片、安全LoRa 模塊 /NB-IoT模塊、安全物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、安全業(yè)務平臺等產(chǎn)品。
加大安全設備在物聯(lián)網(wǎng)各領域的泛在化應用和規(guī)?；渴?，協(xié)調推動處理好安全和業(yè)務發(fā)展的內在關系，在網(wǎng)絡和系統(tǒng)等多個層次推動安全技術融合，在物聯(lián)網(wǎng)設計、開發(fā)、應用、維護等多個環(huán)節(jié)同步考慮安全要素，大力推動物聯(lián)網(wǎng)標識、智能裝備安全網(wǎng)關、司法電子取證等產(chǎn)品和設備在物聯(lián)網(wǎng)相關垂直行業(yè)的應用，實現(xiàn)安全設備在物聯(lián)網(wǎng)的泛在化部署。
4. 加強全方位安全防護，以多層次立體式理念確保物聯(lián)網(wǎng)安全
一是在感知層加強感知節(jié)點物理防護和感知節(jié)點設備安全。加強對感知節(jié)點和終端進行有效的物理安全防護，要采取節(jié)點身份認證、數(shù)據(jù)加密、節(jié)點監(jiān)控等安全防護手段，對標簽身份進行統(tǒng)一管理，有效平衡安全性和認證效率，有效保護RFID安全性和隱私。
二是在網(wǎng)絡層加強節(jié)點和匯聚節(jié)點之間以及節(jié)點和網(wǎng)絡之間的安全認證，特別是要使用標準算法、輕量級密碼算法在物聯(lián)網(wǎng)的終端設備和后臺系統(tǒng)端點或傳輸過程中進行加密;提高入侵檢測的手段，增強物聯(lián)網(wǎng)端點智能安全能力。加強反病毒、反蠕蟲軟件在規(guī)模異構數(shù)據(jù)場景的適配和適應性改造。重點建立完善異構網(wǎng)絡統(tǒng)一、兼容、一致的跨網(wǎng)認證機制和網(wǎng)絡安全協(xié)議。加強數(shù)據(jù)傳輸過程的機密性、完整性、可用性的保護。
三是在應用層重點開展數(shù)據(jù)智能化處理基礎上，加強數(shù)據(jù)庫訪問控制策略方面的安全。加強數(shù)據(jù)溯源能力和網(wǎng)絡取證能力，完善網(wǎng)絡犯罪取證機制。以無感方式，在不影響物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務情況下，以安全服務化方式開展各項安全防護工作，有效開展物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的安全運維服務。
此外，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)具體業(yè)務及應用相關數(shù)據(jù)、對國家、社會和個人影響程度，建立分級分類保護制度。針對不同業(yè)務和應用需求，結合等保2.0，制定不同等級、不同場景下的安全防護措施，有效利用現(xiàn)有資源，開展有針對性的安全防護。
5. 強化供應鏈安全，建立供給側需求側安全協(xié)同新機制
一是加強物聯(lián)網(wǎng)的供應鏈安全。物聯(lián)網(wǎng)由于覆蓋面廣，其產(chǎn)業(yè)鏈涉及的行業(yè)類型多、產(chǎn)品更將是豐富多樣，廠商不計其數(shù)。但也應該看到，部分核心技術仍為一些國際寡頭所掌控，我國應及早培育相關企業(yè)，打造安全可靠產(chǎn)品，掌握基于云化的安全管理策略和技術手段，采用集中和分布式相結合的方式，構建安全可靠、可控、可管、可追溯的供應鏈管理體系。同時開展供應鏈安全審查技術的研究，加強核心關鍵產(chǎn)品的安全審查力度，培育供應鏈安全相關人才，從多方面保障供應鏈的安全。
二是構建物聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)同新機制。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品推廣離不開行業(yè)，要進一步加強物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的推廣力度，進一步聯(lián)動上游生產(chǎn)資料企業(yè)、中游設備生產(chǎn)制造商、下游個體和行業(yè)用戶，建立覆蓋行業(yè)生態(tài)鏈和全生命周期的安全協(xié)同新機制。
同時，要加強安全技術與物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、智慧交通等垂直行業(yè)的有效銜接和融合，積極打造物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)，聯(lián)合傳感器元器件制造商、設備生產(chǎn)集成商、網(wǎng)絡安全服務提供商、銷售商等產(chǎn)業(yè)鏈各方力量，共同構建開放合作的物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈;積極建立網(wǎng)絡安全企業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、網(wǎng)絡安全企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)垂直行業(yè)企業(yè)的互動體驗機制， 在不斷的應用實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，構建供給側、需求側的人、機、物安全協(xié)同新機制， 共同促進物聯(lián)網(wǎng)安全發(fā)展。
結語
物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展活力，物聯(lián)網(wǎng)正成為新一代信息技術革命的典型代表。而當前物聯(lián)網(wǎng)安全的研究尚處于初步階段，海量節(jié)點匯聚、規(guī)?；瘮?shù)據(jù)處理、多場景應用的安全研究需后續(xù)更多實踐和分析，也需要高校院所、行業(yè)主管、政府部門、企業(yè)和行業(yè)應用者等共同推動，參與物聯(lián)網(wǎng)安全的研究，共筑物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的安全防線，護航我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，占據(jù)在全球的發(fā)展優(yōu)勢。
網(wǎng)頁題目：物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的安全風險及對策研究
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