物聯網安全防御機制與手段
1. 感知層安全問題
（ 1 ） 物理安全與信息采集安全,。感知層是物聯網的網絡基礎,，由具體的感知設備組成，感知層安全問題主要是指感知節(jié)點的物理安全與信息采集安全,。
?。?2 ） 典型攻擊技術,。針對感知層的攻擊主要來自節(jié)點的信號干擾或信號竊取,，典型的攻擊技術主要有阻塞攻擊,、偽裝攻擊、重放攻擊及中間人攻擊等,。
常見的感知層安全手段如下,。
Skimming：在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下，信息被讀取,。
Eavesdropping：在一個通道的中間,，信息被中途截取。
Spoofing：偽造復制設備數據,，冒名輸入到系統(tǒng)中,。
Cloning：克隆末端設備，冒名頂替,。
Killing：損壞或盜走末端設備,。
Jamming：偽造數據造成設備阻塞不可用。
Shielding：用機械手段屏蔽電信號,，讓末端無法連接,。
2. 網絡層安全問題
網絡層主要實現物聯網信息的轉發(fā)和傳送，包括網絡拓撲組成,、網絡路由協議等,。利用路由協議與網絡拓撲的脆弱性，可對網絡層實施攻擊,。
?。?1 ） 物聯網接入安全。物聯網為實現不同類型傳感器信息的快速傳遞與共享,，采用了移動互聯網,、有線網、Wi-Fi,、WiMAX等多種網絡接入技術,。網絡接入層的異構性，使如何為終端提供位置管理以保證異構網絡間節(jié)點漫游和服務的無縫連接時,，出現了不同網絡間通信時安全認證,、訪問控制等安全問題?？绠悩嬀W絡攻擊,，就是針對上述物聯網實現多種傳統(tǒng)網絡融合時，由于沒有統(tǒng)一的跨異構網絡安全體系標準,，利用不同網絡間標準,、協議的差異性,，專門實施的身份假冒、惡意代碼攻擊,、偽裝欺騙等網絡攻擊技術,。
（ 2 ） 信息傳輸安全,。物聯網信息傳輸主要依賴于傳統(tǒng)網絡技術,，網絡層典型的攻擊技術主要包括鄰居發(fā)現協議攻擊、蟲洞攻擊,、黑洞攻擊等,。鄰居發(fā)現協議攻擊。利用IPv6中鄰居發(fā)現協議（Neighbor Discovery Protoc01）,，使得目標攻擊節(jié)點能夠為其提供路由連接,，導致目標節(jié)點無法獲得正確的網絡拓撲感知，達到目標節(jié)點過載或阻斷網絡的目的,，例如洪泛攻擊,。
3. 應用層安全問題
應用層主要是指建立在物聯網服務與支撐數據上的各種應用平臺，如云計算,、分布式系統(tǒng),、海量信息處理等，但是,，這些支撐平臺要建立起一個高效,、可靠和可信的應用服務，需要建立相應的安全策略或相對獨立的安全架構,。典型的攻擊技術包括軟件漏洞攻擊、病毒攻擊,、拒絕服務流攻擊,。
二
智能家居安全控制攻擊實例
智能家居是當前一個典型的物聯網應用行業(yè)。下面以一款小米Wi-Fi智能燈泡為例,，通過自主實驗分析智能家居系統(tǒng)潛在的安全攻擊隱患,。
采用Yeelight LED智能燈泡，根據官網指示稱,，可以在其App中打開極客模式,。官方也有相應的聲明。
Yeelight第三方控制協議是針對技術愛好者推出的一項功能,。Yeelight市面上在售的所有Wi-Fi照明設備（Yeelight白光燈泡Yeeilght彩光燈泡）以及后續(xù)推出的Wi-Fi產品都會支持該協議,。基于這個協議,，用戶可以選擇自己喜歡的語言和平臺開發(fā)自己的應用程序以用來發(fā)現和控制Yeelight Wi-Fi設備,。該協議采用了類似SSDP的發(fā)現機制和基于JSON的控制命令,，開發(fā)者可以在同一個局域網下實現設備的發(fā)現和控制。需要注意的是,，該協議是基于明文的傳輸,，設備的安全性依賴于用戶的路由器安全性，因此用戶在使用該協議的時候,，需要對自己的設備安全性負責,。
1. SSDP協議
一種無需任何配置、管理和維護網絡設備服務的機制,。此協議采用基于通知和發(fā)現路由的多播發(fā)現方式實現,。協議客戶端在保留的多播地址239.255.255.250:1900（IPv4）發(fā)現服務，（IPv6地址是FF0x::C）同時每個設備服務也在此地址上監(jiān)聽服務發(fā)現請求,。如果服務監(jiān)聽到的發(fā)現請求與此服務相匹配,，此服務會使用單播方式響應。
常見的協議請求消息有兩種類型,，第一種是服務通知,，設備和服務使用此類通知消息聲明自己存在；第二種是查詢請求,，協議客戶端用此請求查詢某種類型的設備和服務,。請求消息中包含設備的特定信息或某項服務的信息，例如設備類型,、標識符和指向設備描述文檔的URL地址,。
Yeelight采用了類似的協議，發(fā)現查詢過程如圖1所示,。
物聯網安全防御機制與手段
物聯網產業(yè)即將進入爆發(fā)期,，我國在物聯網信息安全技術方面安全可控能力還比較弱。在傳感器技術方面,，我國還主要集中在低端傳感器研究和產品開發(fā),，中高檔傳感器產業(yè)幾乎100%從國外進口，芯片 90%以上依賴國外,；在 RFID 技術方面,，我國低頻和高頻技術相對成熟，但UHF和微波頻段產品與國外技術相比差距較大,；在M2M 等網絡層技術方面,，我國與國外基本同步，都處于研究階段,；在信息安全共性技術方面,，我國已經開展了相關研究工作，但相對國外也存在較大的差距，如 RSA 已經推出用于 RFID 的安全認證和訪問管理產品,，國內信息安全企業(yè)還沒有出現類似產品,。在物聯網的無線通信方面，我國正面臨著信息安全挑戰(zhàn),，需要盡快解決,，一般企業(yè)直接使用加密等方式，但是相關規(guī)定并不健全,，還需要政府出臺相應的標準和規(guī)范,。同時，也需要做好物聯網信息安全頂層設計,，加強物聯網信息安全技術的研發(fā),，有效保障物聯網的安全應用，遵循“同步規(guī)劃,、同步建設,、同步運行”原則，才可以保障物聯網走上持續(xù)發(fā)展之路,。
目前,，與金融、電子商務等其他行業(yè)相比,，IoT安全性尚未得到充分理解和明確定義,。開發(fā)一款IoT產品時，不論是像可穿戴設備這樣的小型產品,，還是像油田傳感器網絡或全球配送作業(yè)這樣的大型IoT部署,，從一開始就必須考慮到安全問題。要了解安全的問題所在,，就需要了解IoT設備的攻擊方法,，通過研究攻擊方法提高IoT產品的防御能力。
具體而言,，除了傳統(tǒng)的信息安全防護技術,，可以從如下幾個方面針對物聯網加強安全防御。
代碼加固,。由于遠程接入、操作等智能終端的代碼小巧,，容易被傳播復用,，因此首先需謹慎處理代碼，可以建立代碼的安全審查制度,。其次,，智能終端芯片或嵌入式模塊往往缺乏安全保護容易被逆向分析，因此需加強代碼加固手段,，防止代碼被破解,、分析,、植入等。
通信加密,。射頻,、藍牙等數據通信協議通常有各種版本的實現，開發(fā)人員為了最求快速部署,，常常忽略通信加密,，而導致數據分組被分析破解，因此,，可以采用AES,、SSL/TLS等標準化的加密算法或協議，或自行研制加密方案,。
安全網關,。智能家居等通常直接采用無線路由的接入方式，即支持多種物聯網智能終端的快速接入,，這樣的接入設備最容易遭受黑客的劫持,，因此需要研制部署物聯網安全網關。
身份認證,。隨著物聯網應用的普及,，可能每個人都可能成為智能手環(huán)、可穿戴設備,、智能鑰匙等終端節(jié)點的持有者,，建立既安全又便捷的統(tǒng)一身份認證體系變得越來越重要。生物識別,、行為大數據分析,、云端認證服務等有望解決物聯網的安全認證問題。
漏洞共享,。近年來爆發(fā)的視頻攝像頭遠程控制和DDoS等物聯網安全事件,，很大程度上在于業(yè)界缺乏足夠的安全意識和漏洞共享平臺，因此建立完善的漏洞播報和安全快速響應機制,，對物聯網安全至關重要,。
態(tài)勢感知?？梢灶A測到未來數以億計的物聯網設備將部署在我們的周圍,，因此跟蹤監(jiān)控這些設備，及時掌握設備運行的安全狀態(tài),，將變得更加重要,。目前已出現Shadon、ZoomEye等全球物聯網設備搜索引擎，也將成為網絡空間安全的一種常態(tài)化服務平臺,。
