联网发展状况及其网络安全问题研究开题报告.ppt

物联网发展状况及其网络安全 问题研究开题报告 网络安全研究室 1 一、课题研究的背景和意义 1.物联网发展受到了世界各国的高度重视，被 认为是后危机时代重要的产业发展方向 金融危机之后，各国正在进行抢占科技制 高点的竞赛，美国最近提出美国科技的主攻方 向：节能环保、智慧地球等。 欧盟委员会认为，物联网的发展应用将在 未来515年中为解决现代社会问题带来极大 贡献。 2 一、课题研究的背景和意义 2009年以来，一些发达国家纷纷出台物联网发 展计划，进行相关技术和产业的前瞻布局，我 国也将物联网作为战略性的新兴产业予以重点 关注和推进。 总之，目前无论国内还是国外，物联网的研究 和开发都还处于起步阶段，不同领域的专家学 者对物联网研究的起点各异，有关物联网的定 位和特征还存在一些混乱的概念，系统模型、 体系架构和关键技术都还缺乏清晰化的界定。 3 一、课题研究的背景和意义 2009年8月7日，温家宝总理视察无锡时提出“ 感知中国”理念，由此推动了物联网概念在国 内的重视，成为继计算机、互联网和移动通 信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域 。 2010年3月5日，温家宝总理在政府工作报 告将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点 产业振兴。国务院、发改委、工信部、科技 部等都在研究制定促进物联网产业发展的扶 持政策。 4 一、课题研究的背景和意义 十二五规划中，第（四）条“发展现代产业 体系，提高产业核心竞争力 ”中 第（16）款 中有“推进物联网研发应用”。 物联网已经被纳入十二五规划中，这次两 会重要将讨论物联网产业发展规划。 5 一、课题研究的背景和意义 2 涉及到具体的物物通信，物联网的发展必 然会对国家网络与信息安全工作带来新的 挑战和机遇 物联网给生活、工作带来便利之时，同 时也带来安全问题，轻则隐私泄露，重则 毁损基础设施。物联网时代，人类会将基 本的日常管理交给人工智能来处理，物联 网的应用是行业性的，一旦出现问题将是 全局性。 6 一、课题研究的背景和意义 物联网遭到病毒攻击，或许就会出现工厂停产 、社会秩序混乱现象，甚至直接威胁人类的生 命安全。 互联网出现问题损失的是信息，而物联网损失 的则是物，一旦出现问题就会涉及到生命财产 的损失。 信息复制的成本很低，而物理世界的克隆成本 很高，特别是涉及到人身安全的问题，更是无 法通过备份来解决。 7 一、课题研究的背景和意义 3.通过本课题的研究全面掌握物联网技术内 涵、平台架构、发展趋势等重要背景信息 ，深入分析物联网发展和应用可能带来的 网络信息安全新挑战，思考其中蕴含的网 络安全工作的新机遇和网络安全研究的新 课题，可为中心未来网络安全业务发展和 研究方向确定提供重要参考 8 一、课题研究的背景和意义 在物联网发展与建设过程中，信息安全建设 成为不可或缺的重要组成部分。 国外把物联网信息安全提上议事日程。欧盟 已推出的物联网应用在一些传统领域，比如 物流、制造、零售等行业，欧盟各成员国在 药品中开始使用专用序列码，确保了药品在 到达病人前均可得到认证，减少了制假、赔 偿、欺诈和分发中的错误。 9 一、课题研究的背景和意义 在物联网日趋成熟的过程中，欧盟为了完 善隐私和个人数据保护，提出持续监测隐 私和个人数据保护问题，并修订相关立法 ，加强相关方对话。 2010年8月，成都市发布了物联网产业发展 规划，其中“发展重点”中的“物联网信息安 全中心”建设里明确指出：构建覆盖全程的 信息安全保障体系，形成全国物联网信息 安全产品生产中心。 10 一、课题研究的背景和意义 面向物联网应用，必须开展物联网信息安 全需求分析、安全策略制定、安全技术架 构设计，提供安全咨询、产品和系统安全 测评、数据恢复、安全加固、应急响应、 人员培训以及信息安全运行管理服务。 2011年随着物联网产业的加快推进，物联 网安全将成为新的挑战。 11 二、研究目标和主要研究内容 1、研究目标 (1)全面掌握物联网发展总体状况和应用 趋势； 目前国内物联网总体还处于起步阶段。为推进物联 网产业发展，未来5年将集中资源，攻关共性关键 技术，探索行业应用模式，实现科技创新。关键共 性技术主要集中在无线传感器网络节点与传感器网 关、系统微型化技术、超高频rfid、智能无线技术 、通信与异构网组网、网规划与部署技术、综合性 感知信息处理技术、中间件平台、编码解析、检索 与 12 二、研究目标和主要研究内容 跟踪以及信息分发等。 结合物联网特点，在突破关键共性技术时 ，研发和推广应用技术，加强行业和领域 物联网技术解决方案的研发和公共服务平 台建设，以应用技术为支撑突破应用创新 。从推广应用行业来看，公共安全、智能 电网、物流产业、智能家居、远程医疗、 环境监测、精细农业等行业将成为率先应 用的领域。 13 二、研究目标和主要研究内容 在现实生活中已可见物联网的具体应用， 如远程防盗、高速公路不停车收费etc、智 能图书馆、远程电力抄表等，只不过这些 仅是物联网的雏形，还尚未形成一个庞大 的网络。物联网给我们构建了一个十分美 好的蓝图，在未来，我们可以想象通过物 物相连的庞大网络，实现智能交通、智能 安防、智能监控、智能物流以及家庭电器 的智能化控制。 14 二、研究目标和主要研究内容 (2)理清物联网技术框架和关键技术需求； 物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行 业往往具有不同的应用需求和技术形态。 参照如下图5所示的体系框架，对物联网涉及的核 心技术进行归类和梳理，可以形成如图7所示的物 联网技术体系模型。在这个技术体系中，物联网 的技术构成主要包括感知与标识技术、网络与通 信技术、计算与服务技术及管理与支撑技术四大 体系。 15 16 计算与服务技术 网络与通信技术 感知与标识技术 管理与 支撑技术 图6 物联网的技术体系模型 17 二、研究目标和主要研究内容 1）感知与标识技术 传感技术 识别技术 2）网络与通信技术 接入与组网 通信与频管 移动通信网络优化技术 异构网络接入与组网技术 18 二、研究目标和主要研究内容 3）计算与服务技术 信息计算 服务计算 智能的信息处理技术 4）管理与支撑技术 测量分析 网络及能耗管理技术 安全保障 应用开发环境技术 网络与终端管理技术 19 二、研究目标和主要研究内容 (3)深度分析物联网可能引发的安全挑战； 感知层可能遇到的安全挑战包括下列情况： 1）传感网的网关节点被敌手控制安全性全部丢失 ； 2）传感网的普通节点被敌手控制（敌手掌握节点密钥 ）； 3）传感网的普通节点被敌手捕获（但由于没有得到节 点密钥，而没有被控制）； 4）传感网的节点（普通节点或网关节点）受来自于网 络的dos攻击； 5）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。 20 二、研究目标和主要研究内容 初步分析认为，物联网传输层将会遇到下列 安全挑战： 1）dos攻击、ddos攻击； 2）假冒攻击、中间人攻击等； 3）跨异构网络的网络攻击。 21 二、研究目标和主要研究内容 处理层的安全挑战包括如下几个方面： 1）来自于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）非法人为干预（内部攻击）； 6）设备（特别是移动设备）的丢失。 22 二、研究目标和主要研究内容 (4)提出初步的安全问题解决思路建议。 产业界要强化安全意识，把安全放在首位 ，超前研究物联网产业发展可能带来的安 全问题。 此外，有关部门需要制定对策措施，防患 于未然，加强法制和技术手段建设，推动 完善信息安全知识产权侵权、个人隐私保 护等方面法律法规。 23 二、研究目标和主要研究内容 在信息资源高度集中甚至“垄断”的技术发展 趋势下，我国亟待构建完整的信息安全体 系来提高自主防范能力，以便在新的技术 革命和社会变革中掌握更多的话语权和主 动权。 首先，要加大力度支持关乎国家信息安全 的信息技术、产品的研发和产业化，设立 信息安全技术研发、产业化重大专项，增 加对信息安全保障关键技术研究的资金投 入，形成自主知识产权的信息安全技术和 产品。 24 二、研究目标和主要研究内容 其次，制定优惠政策，引导和壮大具有自 主知识产权的网络安全市场和企业，培育 具有国际竞争力的网络安全高科技企业。 再次，从国家战略高度培养信息安全人才 。在人才培养中，要加强与国外的经验技 术交流，及时掌握国际上最先进的安全防 范手段和技术措施。 25 二、研究目标和主要研究内容 2、研究内容 （1）物联网发展战略和规划调研 搜集整理国内外物联网发展的战略和规划， 分析物联网发展总体情况和前景； 2009年，欧盟执委会发表了题为“internet of things -an action plan for europe”的物联网行动 方案，描绘了物联网技术应用的前景，并提出 要加强欧盟政府对物联网的管理，消除物联网 发展的障碍。 26 奥巴马政府出台经济复苏和再投资法 其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在 推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联 网技术的应用。 2009年10月13日，韩国通信委员会通过了 物联网基础设施构建基本规划，将物 联网市场确定为新增长动力，提出了“通过 构建世界最先进的物联网基础实施，打造 未来广播通信融合领域超一流信息通信技 术强国”的目标，并确定了构建物联网基础 设施、发展物联网服务、研发物联网技术 、营造物联网扩散环境4大领域和12项详细 课题。 27 上世纪90年代中期以来，日本政府相继制 定了e-japan、u-japan、i-japan等多项国家 信息技术发展战略。 其中，日本的u-japan、i-japan战略与当前提 出的物联网概念有许多共通之处。 2009年7月，日本it战略本部颁布了日本新 一代的信息化战略“i-japan”战略，其中 明确了发展物联网的战略。 28 2、研究内容 （2）物联网体系结构和关键技术分析 广泛搜集分析整理物联网体系架构、关 键和标准研究的有关资料，梳理当前物联 网技术发展的主要思路和趋势； 29 二、研究目标和主要研究内容 （3）物联网安全问题跟踪 全面分析物联网全面发展和应用可能引发 的安全挑战，对比互联网、固定网、移动 网等网络的安全问题，研究提出物联网安 全问题的新特征和新需求； （4）物联网安全问题解决思路探索 搜集整理国内外研究机构物联网安全研究 规划和进展情况，分析提出物联网安全研 究的技术框架和主要方向。 30 三、研究方法 1.研究方法 广泛搜集国内外相关资料，重点关注框 架、规划和重点项目研究情况，进行整理 、分析、对比和评述；充分吸收借鉴国内 外相关研究的创新思路，扩展研究视野和 技术思路；紧密结合中心业务发展和研究 需求，重点分析可能的技术方向和应用方 法。 31 三、研究方法 2 技术路线和实施方法 组建以中心年轻同志为骨干的项目 组，制定科学合理有效的研究计划， 积极推进；建立与外部课题组的交流 合作渠道，充分掌握国内外动态，争 取尽快与国内相关研究同步；努力融 入国家整体研究规划。 32 四、研究工作进度安排及人员分工 2010.112011.3物联网发展战略和规划调研 2011.42011.6物联网体系结构和关键技术分 析 2011.72011.8物联网安全问题跟踪 2011