3.2物联网安全 课件 2022—2023学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第四册

3.2物联网安全 电子工业版八年级下册 教学目标 1、了解物联网安全的内容 2、了解物联网的基本架构 3、了解感知层、网络层和应用层的概念与功能 4、了解物联网面临的安全威胁与问题 5、了解物联网安全防范的对策 新知导入 物联网安全的内容 （1）物理安全 （2）信息安全 （3）数据安全 （4）安全意识 （5）隐私和数据保护 新知导入 物联网的三个层次 （1）感知层 （2）网络层 （3）应用层 PS：后续章节详细讲解。 新知导入 物联网的基本架构 3.2.1 不容忽视的感知安全 新知讲解 物联网感知层 感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。 功能：主要负责收集外部信息，是物联网系统获取信息与数据的主要场所。 新知讲解 感知层存在的主要安全问题 （1）感知设备的物理安全容易受到威胁。 窃取手机密码 新知讲解 感知层存在的主要安全问题 （2）感知设备易产生高危系统漏洞。 感知设备感染病毒 新知讲解 感知层存在的主要安全问题 （3）加密技术尚不成熟。 感知设备密码被破解 新知讲解 感知层安全问题 新知讲解 感知层可能遇到的信息安全问题主要表现为以下几个方面： （1）互联网中存在的数量庞大的节点，将会容易导致大量的数据同时发送，使得传感网的节点受到来自于网络的拒绝服务攻击； （2）传感网的网关节点被敌手控制-安全性全部丢失； （3）传感网的普通节点被敌手捕获，为入侵者对物联网发起攻击提供了可能性； （4）接入到物联网的超大量传感节点的标识、识别、认证和控制问题。 新知讲解 物联网感知层的防护对策： （1）加强对传感网机密性的安全控制 　 在传感网内部，需要有效的密钥管理机制，用于保障传感网内部通信的安全，机密性需要在通信时建立一个临时会话密钥，确保数据安全。例如在物联网构建中选择射频识别系统，应该根据实际需求考虑是否选择有密码和认证功能的系统。 新知讲解 （2）加强节点认证 　 个别传感网需要节点认证，确保非法节点不能接入。认证性可以通过对称密码或非对称密码方案解决。使用对称密码的认证方案需要预置节点间的共享密钥，在效率上也比较高，消耗网络节点的资源较少，许多传感网都选用此方案；而使用非对称密码技术的传感网一般具有较好的计算和通信能力，并且对安全性要求更高。 新知讲解 （3）加强入侵监测 　　一些重要传感网需要对可能被敌手控制的节点行为进行评估，以降低敌手入侵后的危害。敏感场合，节点要设置封锁或自毁程序，发现节点离开特定应用和场所，启动封锁或自毁，使攻击者无法完成对节点的分析。 （4）加强对传感网的安全路由控制 　　几乎所有传感网内部都需要不同的安全路由技术。传感网的安全需求所涉及的密码技术包括轻量级密码算法、轻量级密码协议、可设定安全等级的密码技术等。 新知讲解 （5）应构建和完善我国信息安全的监管体系 　　目前监管体系存在着执法主体不集中，多重多头管理，对重要程度不同的信息网络的管理要求没有差异、没有标准，缺乏针对性等问题，对应该重点保护的单位和信息系统无从入手实施管控。 练一练 智能家居应用中感知层的安全隐患 应用名称 使用的感知设备 安全问题 智能家居 摄像头 光敏传感器 温湿度传感器 门磁传感器 练一练 智能家居应用中感知层的安全隐患 应用名称 使用的感知设备 安全问题 智能家居 摄像头 不法分子通过恶意攻击使摄像头分辨率产生错误 光敏传感器 不法分子通过恶意攻击使窗帘不能正常关闭 温湿度传感器 不法分子通过恶意攻击使自动浇花系统不工作 门磁传感器 不法分子通过恶意攻击使门窗非法打开 3.2.2 时刻关注的网络安全 新知讲解 物联网网络层 网络层由各种私有网络，有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成。物联网网络层包含接入网和传输网，分别实现接入功能和传输功能。 功能：相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。 新知讲解 物联网网络层传输技术 （1）4G/5G （2）IPv4 /IPv6 （3）Wi-Fi/WiMAX （4）蓝牙 （5）ZigBee 新知讲解 物联网网络层面临的安全威胁 （1）接收来自海量、集群方式存在的物联网节点的传输信息，很容易导致网络拥塞，极易受到DDoS攻击。 （2）网络层存在不同架构的网络互联互通问题，核心网将面临异构网络跨网认证等安全问题。 （3）物联网中一些节点不固定，与邻近节点的通信关系会发生改变，很难建立信任关系，面临着虚拟节点、虚假路由等攻击。 新知讲解 物联网网络层安全问题的主要类型 （1）恶意程序。 （2）恶意攻击。 （3）环境和人为影响。 （4）管理设备分散，难以维护。 新知讲解 恶意攻击物联网设备 新知