物联网信息安全笔记

第一章 物联网信息安全

课本内容

• 1. 物联网五层体系结构
  • 1. 感知控制层
  • 2. 网络互连层
  • 3. 资源管理层
  • 4. 信息处理层
  • 5. 应用层
• 2. 信息安全定义
  • 1. 保持信息的保密性、完整性、可用性
  • 2. 其他，真实性、核查性、抗抵赖和可靠性
• 3. 信息安全的主要内容
  • 1. 硬件安全
  • 2. 软件安全
  • 3. 运行服务安全
  • 4. 数据安全

课后习题

1. 什么是物联网？物联网的特征是什么？

• 1. 什么是物联网？
     
     

    物联网是通过使用各种信息采集设备，按照约定的协议，把任何物品与物联网连接起来，进行数据的交流和通信，以实现智能化识别、定位······跟踪、监管的一种网络

• 2. 物联网的特征是什么？
  • 1. 全面感知
  • 2. 可靠传递
  • 3. 智能处理

5. 物联网面临哪些安全威胁

• 1. 物联网标签扫描引起的信息泄露问题
• 2. 物联网射频标签收到恶意攻击的问题
• 3. 标签用户可能被跟踪定位的问题
• 4. 物联网的不安全因素可能通过互联网进行扩散的问题
• 5. 核心技术依靠国外也是很大的安全隐患问题
• 6. 物联网加密机制有待健全的问题
• 7. 物联网的安全隐患会加剧工业控制网络的安全威胁

第二章 物联网的安全体系

课本内容

• 1. 物联网公认三个层次
  • 1. 感知层
  • 2. 网络层
  • 3. 应用层
• 2. 物联网感知层可能遇到的安全挑战
  • 1. 感知层的网络节点被恶意控制（安全性全部丢失）
  • 2. 感知节点的信息被非法获取（泄密）
  • 3. 感知层的普通节点被恶意控制（密钥被控制者捕获）
  • 4. 感知层的普通节点被非法捕获（节点密钥没有被捕获，因此没有被控制）
  • 5. 感知层的节点（普通界点或关键节点）受来自网络的DoS攻击
  • 6. 接入物联网中的海量感知节点的标识、识别、认证和控制问题
• 3. 感知层的安全需求
  • 1. 机密性
  • 2. 密钥协商
  • 3. 节点认证
  • 4. 信誉评估
  • 5. 安全路由
• 4. 感知层安全问题
  • 1. 海量节点受到DoS攻击
  • 2. 网关结点被非法控制或普通节点被捕获，为发起攻击提供了可能
  • 3. 海量节点的标识、识别、认证和控制问题
• 5. RFID系统的主要隐私威胁
  • 1. 身份隐私威胁
  • 2. 位置隐私威胁
  • 3. 内容隐私威胁
• 6. RFID的安全与隐私保护机制
  • 1. 物理安全机制
  • 2. 逻辑安全机制
• 7. 传感器节点构成
  • 1. 感知模块
  • 2. 处理模块
  • 3. 传输模块
  • 4. 电源模块
• 8. 对传感器网络的攻击依据网络层次分类
  • 1. 物理层攻击
  • 2. 数据链路层攻击
  • 3. 网络层攻击
  • 4. 传输层攻击
  • 5. 应用层攻击
• 9. 广播认证是最基本的安全服务之一
• 10. 网络层的安全需求
  • 1. 数据机密性
  • 2. 数据完整性
  • 3. 数据流机密性
  • 4. DoS攻击的检测与预防
  • 5. 认证与密钥（AKA）协商机制的一致性或兼容性
• 11. 应用层的安全挑战
  • 1. 来自超大量终端的海量数据的识别和处理
  • 2. 智能变为低能
  • 3. 自动变为失控（可控性是信息安全的重要指标之一）
  • 4. 灾难控制和恢复
  • 5. 非法的人为干预（内部攻击）
  • 6. 设备（特别是移动设备）的丢失
• 12. 应用层的安全需求
  • 1. 如何根据不同的访问权限对同一数据库的内容进行筛选
  • 2. 如何既能提供隐私保护，同时又能正确验证
  • 3. 如何解决信息泄露追踪问题
  • 4. 如何进行计算机取证
  • 5. 如何销毁计算机数据
  • 6. 如何保护电子产品和软件的知识产权

课后习题

1. 请读者思考，物联网感知层面面临的安全威胁有哪些？如何应对这些威胁？

• 1. 物联网感知层面面临的安全威胁有哪些？
  • 1. 感知层的网络节点被恶意控制（安全性全部丢失）
  • 2. 感知节点的信息被非法获取（泄密）
  • 3. 感知层的普通节点被恶意控制（密钥被控制者捕获）
  • 4. 感知层的普通节点被非法捕获（节点密钥没有被捕获，因此没有被控制）
  • 5. 感知层的节点（普通界点或关键节点）受来自网络的DoS攻击
  • 6. 接入物联网中的海量感知节点的标识、识别、认证和控制问题
• 2. 如何应对这些威胁？
  • ······

4. 试说明RFID的安全需求和主要的安全隐患有哪些？

• 1. 安全需求？
  • 1. 机密性
  • 2. 完整性
  • 3. 可用性
  • 4. 真实性
  • 5. 隐私性
• 2. 安全隐患？
  • 1. 针对标签和阅读器的攻击
    • 1. 数据窃听
    • 2. 中间人攻击
    • 3. 重放攻击
    • 4. 物理破解
    • 5. 信息篡改
    • 6. 拒绝服务攻击
    • 7. 屏蔽攻击
    • 8. 略读
    • 9. 其他攻击
  • 2. 针对后端数据库的攻击
    • 1. 标签伪造与复制
    • 2. RFID病毒攻击
    • 3. EPC网络ONS攻击

6. 传感网的安全目标有哪些？请详细说明

• 1. 机密性
• 2. 完整性
• 3. 可用性
• 4. 新鲜性
• 5. 抗抵赖性
• 6. 点到点认证性
• 7. 前向保密性
• 8. 后向保密性

第三章 数据安全

课本内容

• 1. CIA
  • 机密性、完整性、可用性
• 2. 密码学概念
  • 使用密码加密是实现数据安全的重要手段
• 3. 密码学两个分支
  • 1. 密码编码学
  • 2. 密码分析学

课后习题

13. 简述数字签名算法（概念）

    数字签名就是通过某种密码运算生成一系列符号及代码，组成电子密码进行签名，来代替书写签名或印章

14. 简述消息摘要的生成方法（概念）

    消息摘要又称报文摘要、信息摘要或数字摘要。对要发送的信息进行某种变换运算，提取信息的特征，得到的固定长度的密文就是消息摘要

第四章 隐私安全

课后习题

1. 试说明隐私的概念

    狭义的隐私是指以自然人为主体而不包括商业秘密在内的个人秘密；广义隐私的主体是自然人与法人，客体包括商业秘密。

2. 试说明隐私与信息安全的联系与区别

• 1. 一般，隐私总是相对个人而言的
• 2. 安全则更多的与系统、组织、机构、企业等相关。安全是绝对的，隐私是相对的。

6. 试论述数据库隐私保护技术的分类及度量标准

• 1. 数据库隐私保护技术的分类
  • 1. 基于数据失真的技术
  • 2. 基于数据加密的技术
    • 1. 安全多方计算
    • 2. 分布式匿名化
    • 3. 分布式关联规则挖掘
    • 4. 分布式聚类
  • 3. 基于限制发布的技术
• 2. 度量标准
  • 1. 隐私保护度
  • 2. 数据的可用性

7. 试论述位置隐私保护技术的分类及度量标准

• 1. 位置隐私保护技术的分类
  • 1. 基于隐私保护策略的方法
  • 2. 基于匿名和混淆技术的方法
  • 3. 基于空间加密的方法
• 2. 度量标准
  • 1. 隐私保护度
  • 2. 服务质量

18. 轨迹隐私保护技术有哪几类？都有哪些技术？有哪些缺点？（三选二）

• 1. 轨迹隐私保护技术有哪几类？
  • 1. 基于假数据的轨迹隐私保护技术
    • 缺点：数据失真严重、算法移植性较差
  • 2. 基于泛化法的轨迹隐私保护技术
    • 缺点：实现最优化轨迹匿名开销较大、有隐私泄露风险
  • 3. 基于抑制法的轨迹隐私保护技术
    • 缺点：当隐私保护不能确切知道攻击者背景知识，这种方法就不再适用。数据失真较严重

第五章 接入安全

课本内容

• 1. 物联网接入安全
  • 1. 节点接入安全
  • 2. 网络接入安全
  • 3. 用户接入安全
• 2. 信任的分类
  • 1. 基于身份的信任
  • 2. 基于行为的信任
    • 1. 直接信任
    • 2. 间接信任 => 推荐/声誉
• 3. 良好的审计系统最低限度
  • 1. 容许进行筛选并报告审计记录的工具
  • 2. 容许对审计系统作进一步的分析和处理
• 4. 访问控制策略的实现方式
  • 1. 基于身份的安全策略
    • 1. 基于个人的策略
    • 2. 基于组的策略
  • 2. 基于规则的安全策略
• 5. 强制访问控制是BLP模型实现控制手段的主要实现方法
• 6. 访问控制策略基本原则
  • 1. 最小特权原则
  • 2. 最小泄露原则
  • 3. 多级安全原则

课后习题

4. 如何了解信任的概念

• 1. 偷懒版
     
     

      当实体A假定实体B严格按照A所期望的那样行动，则A信任B

• 2. 共识
  • 1. 信任表征着一个实体的诚实、真诚、能力以及可依赖程度
  • 2. 信任建立在对实体历史行为认知的基础上
  • 3. 信任会随着时间延续而导致对实体认知程度下降而衰减
  • 4. 信任是实体间相互作用的依据

6. 试说明身份认证的重要性以及常采用的方法和技术

• 1. 身份认证的重要性
  • 物联网信息的第一道防线，也是最重要的一道防线
• 常采用的方法和技术
  • 1. 方法
    • 1. 用户口令
    • 2. 介质
    • 3. 生物特征
    • 4. 行为
  • 2. 技术
    • 1. 基本认证技术
      • 1. 方式
        • 1. 基于用户所拥有的标识身份的持有物的身份认证
        • 2. 基于用户所拥有的特定知识的身份认证
      • 2. 技术分类
        • 1. 双方认证
        • 2. 可信第三方认证
    • 2. 基于PKI/WPKI轻量级认证技术
      • 1. 物联网安全认证体系
      • 2. 终端身份安全存储
      • 3. 身份认证协议
      • 4. 分布式身份认证技术
    • 3. 新型身份认证技术
    • 4. 非对称密钥验证

8. 访问控制有哪些基本原则

• 1. 最小特权原则
• 2. 多人负责原则
• 3. 职责分离原则

9. 试给出访问控制的分类，并说明这样分类的理由

• 1. 访问控制的分类
  • 1. 基于角色的访问控制
  • 2. 基于属性的访问控制
  • 3. 基于任务的访问控制
  • 4. 基于对象的访问控制
• 2. 理由？
     
     

      访问控制可以限制用户对应用中关键资源的访问，防止非法用户进入系统及合法用户对象系统资源的非法使用

第六章 系统安全

课本内容

• 1. 系统的安全隐患
  • 1. 系统缺陷
  • 2.恶意软件攻击
    • 1. 木马
    • 2. 病毒
  • 3. 外部网络攻击
  • 4. 非授权和认证的访问
• 2. 入侵检测
  • 根据来源分为
    • 1. 基于网络的入侵检测系统
    • 2. 基于主机的入侵检测系统
  • 目前采用的技术
    • 1. 异常检测
    • 2. 误用检测
    • 基于免疫系统的检测方法
    • 遗传算法
    • 基于内核系统的检测方法
• 3. 入侵检测方法
  • 1. 特征检测
  • 2. 统计监测
  • 3. 专家系统
• 4. 病毒检测测方法
  • 1. 直接观察法
  • 2. 特征代码法
  • 3. 校验和法
  • 4. 行为检测法
  • 5. 软件模拟法
• 5. 沙箱工具
  • 1. 沙箱工具为一些来源不可信、具有破坏力或无法判定意图的程序提供的实验环境，他是在受限的安全环境中运行应用程序的一种做法，这种做法是要限制授予应用程序的代码访问权限。
  • 2. 组成
    • 1. 行为规则库
    • 2. 测试管理分析环境
    • 3. Android测试环境

课后习题

3. 异常入侵检测和误用入侵检测分别有哪些方法？

• 1. 异常入侵检测：
  • 1.提取正常模式下审计数据的数学特征，检查事件数据中是否存在与之相违背的异常模式
  • 2. 基于贝叶斯推理检测法
  • 3. 基于特征选择检测法
  • 4. 基于贝叶斯网络检测法
  • 5.基于模式预测的检测法
  • 6. 基于统计的异常检测法
  • 7. 基于机器学习检测法
  • 8. 数据挖掘检测法
  • 9. 基于应用模式的异常检测法
  • 10. 基于文本分类的异常检测法
• 2. 误用入侵检测：
  • 1. 搜索审计事件数据，查看其中是否存在预先定义好的误用模式。
  • 2. 模式匹配法
  • 3. 专家系统法
  • 4. 基于状态转移分析的检测法

4. 简述入侵检测方法

• 1. 特征检测
• 2. 统计监测
• 3. 专家系统

6. 什么是蜜罐蜜网

• 1. 蜜罐
     
     

      Honeypot是一种网络入侵检测系统，它诱导攻击者访问预先设置的蜜罐而不是工作中的网络，从而提高检测攻击和攻击者行为的能力，降低攻击带来的破坏

      一种存在价值即为被探测、被攻击和被攻陷的安全资源。

• 2. 蜜网
     
     

      蜜网（honeynet）是一个网路系统，而并非某台单一主机，这一网路系统是隐藏在防火墙后面的，所有进出的资料都受到监控、捕获及控制。

     蜜网是一种研究型、高交互型蜜罐技术，可以对攻击者活动进行收集。蜜网是一个体系框架，包括一个或多个蜜罐组成的高可控蜜罐网络。

第七章 无线网络安全

课后习题

1. 无线网络从覆盖范围来看分为几类？

• 1. 无线广域网
• 2. 无线城域网
• 3. 无线局域网
• 4. 无线个域网
• 5. 无线体域网
• 6. Mesh网

2. 无线网络面临哪些安全威胁？这些安全威胁都是什么原因造成的？

• 1. 无线链路的威胁
• 2. 服务网络威胁
• 3. 移动终端威胁

附加

1. WIFI概念

    在中文里又称作“行动热点”，是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证，是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关，也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。

原文