物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實(shí)施第5章-物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)計

1、1第5章 物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)計 RFID系統(tǒng)安全設(shè)計 傳感器網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心安全設(shè)計25.1 RFID系統(tǒng)安全設(shè)計 RFID的物理攻擊防護(hù)攻擊的手段：軟件技術(shù)竊聽技術(shù)故障產(chǎn)生技術(shù) 3安全識別與認(rèn)證 Hash鎖協(xié)議：每個標(biāo)簽有ID值、一個隨機(jī)的Key值，計算metaID = Hash（Key），把ID和metaID存儲在標(biāo)簽中。后端數(shù)據(jù)中心存儲每個標(biāo)簽的Key、metaID、ID 缺點(diǎn)：傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不變，以明文傳輸；標(biāo)簽可被跟蹤、竊聽和復(fù)制不能防范重放攻擊、中間人攻擊 4安全識別與認(rèn)證 隨機(jī)Hash鎖協(xié)議：標(biāo)簽中除Hash函數(shù)外，還嵌入了偽隨機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)生器，RFID數(shù)據(jù)中心存儲所

2、有標(biāo)簽的ID 缺點(diǎn)：標(biāo)簽需要增加隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生模塊讀寫器針對所有標(biāo)簽計算Hash，計算量大不能防范重放攻擊最后一步易泄漏了標(biāo)簽的信息 5安全識別與認(rèn)證 LCAP協(xié)議：每次執(zhí)行之后動態(tài)刷新Tag的ID，Tag在接收到消息且驗(yàn)證通過之后更新其ID缺點(diǎn)：標(biāo)簽需要實(shí)現(xiàn)Hash函數(shù)標(biāo)簽需支持寫操作 65.2 傳感網(wǎng)安全設(shè)計 傳感網(wǎng)密鑰算法 基于ECC算法TinyEcc：基于TinyOS，用Nesc編寫的基本運(yùn)算庫 TinyTate：基于TinyEcc和Miller算法，在傳感器網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了Tate雙線性對的運(yùn)算，可用于屬性加密算法中 75.2 傳感網(wǎng)安全設(shè)計 密鑰管理 （1） 每對節(jié)點(diǎn)都共享一對密鑰優(yōu)點(diǎn)：不

3、依賴于基站，計算復(fù)雜度低，引導(dǎo)成功率為 100，被俘獲節(jié)點(diǎn)不會威脅到其他鏈路缺點(diǎn)：消耗的存儲資源大、擴(kuò)展性差，只能支持小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。85.2 傳感網(wǎng)安全設(shè)計（2）每個節(jié)點(diǎn)分別與基站共享一對密鑰優(yōu)點(diǎn)：計算和存儲壓力都集中在基站；計算復(fù)雜度低，對普通節(jié)點(diǎn)資源和計算能力要求不高；引導(dǎo)成功率高；可以支持大規(guī)模的傳感器網(wǎng)絡(luò)；基站能夠識別異常節(jié)點(diǎn)并及時剔除出網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)：過分依賴基站，傳感器節(jié)點(diǎn)間無法直接建立安全鏈接95.2 傳感網(wǎng)安全設(shè)計（3）隨機(jī)密鑰預(yù)分配模型，所有節(jié)點(diǎn)從一個大的密鑰池中隨機(jī)選取若干個密鑰組成密鑰鏈，密鑰鏈之間擁有相同密鑰的相鄰節(jié)點(diǎn)能夠建立安全通道。（4）基于位置的密鑰管理105.2 傳感

4、網(wǎng)安全設(shè)計傳感器節(jié)點(diǎn)認(rèn)證 TinyPK：基于低指數(shù)級RSA需要可信任中心(CA)，可由基站充當(dāng)這個115.2 傳感網(wǎng)安全設(shè)計安全路由設(shè)計攻擊：能耗攻擊偽造重放對策：分簇信譽(yù)認(rèn)證125.3 感知層隱私保護(hù)方案設(shè)計物理保護(hù)方法EPCGlobal 的Kill方法獲取信息后kill標(biāo)簽，使其不再響應(yīng)干擾法干擾標(biāo)簽要能識別非法閱讀器合法閱讀器 合法閱讀器距離近135.3 感知層隱私保護(hù)方案設(shè)計邏輯保護(hù)方法重加密：反復(fù)對標(biāo)簽名加密，重加密時，讀寫器讀取標(biāo)簽名，對其進(jìn)行加密，然后寫回標(biāo)簽中RFID每經(jīng)過一次合法的讀寫器（如經(jīng)過一次銀行，或交易一次，或消費(fèi)一次），其信息就會被加密一次。連續(xù)加密多次之后仍然能正常解密。優(yōu)點(diǎn)：（1）對標(biāo)簽要求低。加密和解密操作都由讀寫器執(zhí)行（2）保護(hù)隱私能力強(qiáng)。重加密不受算法運(yùn)算量限制，一般采用公鑰加密，抗破解能力強(qiáng)。（3）兼容現(xiàn)有標(biāo)簽。只要求標(biāo)簽具有一定可讀寫單元，現(xiàn)有標(biāo)簽已可實(shí)現(xiàn)。（4）讀寫器可離線工作。無需在線連接數(shù)據(jù)庫。145.4 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計接入認(rèn)證PPPPPPOEWEB PortalAAA802.1x155.4 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計網(wǎng)絡(luò)防護(hù)防火