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高校物联网建设与平安策略

木马童年 2019-4-10 08:45 243 0

gaoxiaowulianwang建sheyupingan策luezuozhe 魏滢 沙锋 摘 yaotaolunwulianwangde组wangguo程hehexinjinengdeji础shang着重fenxi了RFIDchuanganqizhineng终端xiaoyuanyundengwulianwang核心技nengzaigaodengxuexiaox ...

gaoxiaowulianwang建sheyupingan策luezuozhe 魏滢 沙锋 摘 yaotaolunwulianwangde组wangguo程hehexinjinengdeji础shang着重fenxi了RFIDchuanganqizhineng终端xiaoyuanyundengwulianwang核心技nengzaigaodengxuexiaoxinxihuaping台de综合yingyong并针对xiaoyuanzhong物lianwang所面临depinganyin患从ganzhishi别cengwangluogou建cengguanli服wucengzong合yingyongcengtan讨了各cengying选取deping安策略

guan键词:物lianwang高dengxuexiao;ping安策略;xinxihuaping台

zhongtu分类号:TP393 wen献biao识码:A wen章编号:2095-13022014)10-00-03

0 引 言

随着高校xinxi化ping台建she的快速展开heri益完善物lianwangjineng逐步rong入dao校园的信xi化建shezhong物lianwang软硬件平台zai高校中的合理构建bu但neng够you化校园配zhi、ti高jiaoxuezhi量、管理效率而qieneng够tigong丰fuduo样的jiaoxue模shi但是物联网技neng在高校的guangfan应yongtigong更丰富xinxidetongshi也增jia了暴露信息的危险ben文从信息平安和隐私保护等fang面探讨高校物联网jianshe中的平安策略

1 wu联网技neng的特dian及在高校信息化平台的运yong

1.1 物联网tezheng

物联网以ganzhi识别weiji础通guo射pin识别、激guang扫描、hongwaigan应等chuangan设备按规范协议,通过网luo使de物pin和物pinxiang连,共xiangshu据信息ziyuan,shixian定位跟踪、zhi能识别、管理监控[1]物联wangde信息包含了shuju采ji、hui聚、融合、chuanshu、决策yuyizhi等过程。根据信息sheng成、处理和应yong过程,能够把物联网分wei4层:感知识别层、wangluo构建层、管理服wuceng和综合应用层[2]

1 感知识别层。感知识别是联xi物理世jie和信息世界的纽dai,zuowei物联网的核心技能,感知识别层主yao负ze是shu据采ji,信息生成fang式duo样性。感知识别层通过射pin识别(RFID)、wuxian传感qi、红外、蓝牙等信息自dong生成设备和各zhong智能电子产品,对环境zhuang态、物质性质、行为模式等信息展kaichang期、大规模、shishi的huoqu

(2) 网络构建层。物联网you双绞xian、同轴电缆、guangxian等传输媒ti构成的you线网络和以电磁波为传导媒体的无线网络组成。主yao负责将xia行(感知识别层)shuju接入互联网weishang层ti供服务。网络构建层以IPV6下yi代互联网为核心网络,以WiMax、WiFi、WLAN等无线网络作为边缘网络提供随shi随地的网络接入服务,是实xianwu品yu物品互联的重要基chushe施[3]。

(3) 管理服务层。在shu据管理上,管理服务层运用数据中心管理shu据挖掘等技能实xian数据guolv、剔除冗余数据、丢失数据定位、高本能计算和网络cun储。在平安上,面临的zhongda挑战是如何实现数据bubei破坏、bu被泄露、不被滥用。

(4) 综合运用层。物联网继承了早期互联网功能:电子邮件、文件传输,又实现了以用户为中心的应用:万维网、视频点bo、在线游戏、社jiao网络、电子商务,再发展到物品追踪、智能交通、智能jia居、智能办公、智nengwu流、智能电网。物联网为man足用户需qiu提供了一系列多样化、行ye化、规模化的解决方案[4,5]。

1.2 物联网技能在高校中的运用

物联网技能已逐渐在高校日常事务大规模集成化应用,使高校管理融合了网络化、集成化、智能化、ke视化等先进技能。物联网技能在高校信息化建设过程中有着重要的作用。

(1) RFID在高校园区中的建设

RFID常常由yueduqi、天线和biaoqian构成。yuedu器中包含chuansong器、接收器和微处liqi。yuedu器一方面利用问xun器主动向标qian问询信息,ling一方面通过天线同RFIDbiao签通xun。天线负责传di射频信号[6]。标签fu在物体上,利用nei部唯一的电子编码识别指标对象。学生校园卡、学生证中的RFID 标签,体积小且形zhuang多样,里面能够记载学生主要ge人信息。RFID有着耐环境性和chuan透性强的特点,所以在jiao室、实yan室、运动馆、sushe区、食堂、会议厅等地方部署天线和RFID阅duqi,收集活动信息shi现安全校园建设。图shu馆中的书籍含有记录图书信息的RFID标签,可经ji快速识别输入数据,并利用阅du器读取存储在RFID的数据信息,将数据传送到图书馆管理服务器上。借书时根据标签快速定位,查找到所需书籍。ling一方面,图书管理人员可获得图书的借huan信息及xiang应读者zi料。

(2) 传感器的应用

传感技能与计算ji技能、通讯技能共同构成了信息技能的三大支柱,现代传感器有着微型化、智能化、网络化的特征,传感节点不但包括了传感器部件,而且集成了微型处理器和无线通讯芯片等,可以对感zhide信息进行分析、处理和网络传输。在校园中实验室、教室、宿舍楼、图书馆的门禁处部署传感器,dang感知得有人员fangwen时,传感器自动扫描访问者的hongmo、指纹、脸等生物信息,bingtong过模式识别系统将采集的数据进行处理、特征提取和特征对照,从而确dingshi否为合法用hu在实验室nei、图书馆内、huo是教室内建设感知照明度、wen度、气体浓度的传感器,当感知数据达到一定的范wei时,采取相应的自动抑zhi过程。例如:运用LED“感知”照明,当感知教室无人时自动关闭照明,当有人员进入时根据光照qiangdu自动调照明功率,提gongzi然柔和的光线。另外,在教学楼顶、地下室、游泳chi、湖边等校园角落配置感应线,给接近者进行平安提示,并开启监控录像。另外,传感器和定位系统联合,将GPS、GSM等多种定位技能与RFID标签联合,能够对校园的一切物体进行定位。

(3) xiao园内智能信息设备的应用

物联网包含了WiFi、WiMax、和3G的无线宽带网络,又包含了蓝牙、红外等无线低速网络。zhexieyi构网络融合合力为物联网提供服务。校园内的智能信息设备以异构网络为基础,互联互通。物联wangda破传统校园课堂时间和空间shouxian的特点,将课堂内容、教学资料构成具有声音、图像的网络媒体,以共享个性化服务模式开放给用户。同学们和老师都能够利yongji算ji、手机、PAD等多种移动智能终端随时随地进行信息检索、资讯览、ziyuan下载、留言讨lun等多元化的互动学习。

(4) 校园云的运用

校园云包括了教育信息化所必须的一切硬件计算资源,这些资源经虚拟化zhi后,向学校、老师和学生提供一个云服务平台。将校园内的存储资源、计算资源、和网络资源通过物联网相互连接变成资源chi,根据用户需求调度硬件资源。通过云中间件架构和数据库平台为应用层提供服务。应用系统提供统一的门户,配合浏览器huo云桌面系统供用户使用[7]。   2 校园中物联网的平安策略

2.1 校园中物联网面临的平安yinhuan

RFID传感器、智能信息设备广泛引入高校校园,给wo们提供了更丰fude信息的同时,也增加了暴露这些信息的危险,存在着新的平安隐忧。这些平安隐患主yaobao含:

(1) 窃听:基yu物联网的校园中,常常会广泛使用的RFIDchuan感器、智能信息设备等。这些设备相对结构大略、成本低、体积小、电池shou限,在内部数据存储和处理上mei有特殊数据保护和平安算法。另外在传输数据时,主要以电磁波作为传输媒体,通过无线广播方式传输数据。这样抨ji者有可能通过信道窃听,截获传输内容获取明文信息或大略的加密密文。即使超高频RFID通讯距离短,burongyi直接窃听,也能够利用中间人抨ji窃听信息。

(2) 假装、重放、fuzhi:抨击者获取在学生卡上的标签信息,然后假装用户与阅读器jiaohu,欺骗阅读器。偶尔将标qiannei存储的回复记录下来,然后播放给阅读器,对信息重放。复zhizhu要是记录下合法的标签内容然后再写入到另一个标签中。

(3) 窜改信息:非shouquan的批改或擦除RFID标签上的数据内容,破huaishu据的zhen实性、完整性或有xuxing。

(4) 物理破解:标签常常没有防破解机制,容易被抨击者破解,并且获得内部mi密。也可能导致两种更复杂depeng击,如:利用现有破解的秘密tui断zhi前所使用的秘密,以及破译chu该标签之前所发送的信息。或是通过获得的局buxin息推断其他还没破解的信息,从而倡议更广泛的抨击。

(5 拒绝服务抨击:通过连续发送不完整的交互qingqiu,消耗带宽、存储、阅读器等系统资源,使得网络或服务无法提供正常服务。如:让系统多个标签发生冲突、或是频繁与服务器交付信息,以至yu阅读器或服务器一直处于繁mang状态,因而无法为倡议请求的客户端提供服务。

6) 恶yi程序的主动抨击,主要包含:计算机病毒、RFID病毒、计算机蠕虫、特洛伊木马、逻辑炸弹等。

(7) 隐私信息泄露:由于在服务器上存储着mei位同学的个人信息以及学校的数据信息,所以一旦服务器受到抨击,则隐私信息jiu会随之泄露。

(8) 跟踪:由于RFID标签上的信息,则能够通过标注标签携带人或者物体,跟踪标签携带者[2,8,9]。

2.2 平安策略

加密技能是信息平安基础,防御技能为信息平安提供保zhang。可靠的平安策略应该贯穿在整个校园物联网的构建过程。物联网zong体结构由四层构成,能够每层结构中投入平安抑制策略,降低物联网的平安隐患。

感知识别层主要选取物理平安机制与加密技能联合保障信息平安性。物理平安机制主要有:灭活标签、ping蔽电磁波的法拉第网罩、广播干扰信号的主动干扰、suo定标签。在学校里主要的感知设备有二维码、RFID、传感器、红外传感等,实现设备内数据信息平安能够通过对称性秘钥机制、公钥密码机制,ruha希锁,每个标签不使用真实的ID,而是使用一个metaID代替。标签内都有一个哈希函数heyi个用来暂时存储metaID的内存,在锁定状态下,感知设备使用metaID响应查询,在非锁定状态下,感知设备能够交互信息[9]。

网络构建层融合了多种异构网络,以电磁波为主要传输介质。实现网络构建层的信息平安,可运yongjia密技能、数字签mingbian别、密钥管理、平安路yousuan法机制、防火墙创建等。在访问抑制中登录口令、传送信息内容都需要运用加密技能。数字签名实现网luozhong传送的文电盖章使得接受者可核实发送者的签名,传送的数据没有被窜改过报文完整,发送者也不可狡bian对报文的签名。辨别主要由报文辨别与实体辨别构成。秘钥管理主要由秘yuede产生、分配、注入、yanzheng和使用所组成[10]。

管理服务层选取入侵检测与容cuo技能,当恶意入侵时,网络reng然能够正常运行,hai量信息被智能化的处理,为物联网应用提供应用。另外,管理服务层运用用户身fenren证、信息口令加密实现用户平安访问抑制,以jishen份匿名、数据混淆对隐私数据进行保护,防止抨击者利用用户访问信息推测出大量用户个人隐私。

综合运用层主要面向用户终端,平安策略上主要以制定相关的制度约束、用户抑制为主。

3 结 语

物联网融合了多种异构网络,在高校信息化建设中发挥着重要作用。高校的物联网与移动通讯网络、因特网和传感网络一样为学生、老师们提供丰富的信息同时,也存在同样的平安问题。另外,在异构网络认证、信息管理存储、访问抑制、隐私保护上还具有其特殊性。物联网在高校的规模和服务应用不时增大,平安问题日益显zhu,合理的平安策略在优化校园信息化平台建设和ke学管理上发挥着巨大作用。

参kaowen献

[1]胡永利,孙艳丰,尹宝cai.物联网信息感知与交互技能[J].计算机学报,2012,35(6): 1147-1163.

[2]liu云浩.物联网导论[M]. 北jing: 科学出版社, 2011.

[3]王tao.无线网路技能导论[M]. 北京: 机械工业出版社, 2011.

[4]刘强,崔丽,刘海明.物联网关键技能与运用[J].计算机科学,2010 (6):1-4.

[5]陈海明,崔莉,xie开斌.物联网tixi结构与实现方法的对照研讨[J].计算机学报,2013,36(1):168-188.

[6]李春ruo.基于物联网的智慧校园研讨[J].信息与电nao,2012 (2):91-92.

[7]陈康,郑纬民.云计算:系统实例与研讨现状[J].软件学报,2009,205):1337-1348.

[8]谢希仁.计算机网络[M]. 北京:电子工业出版社,2013.

[9]杨庚,许jian陈伟,等.物联网平安特征与关键技能[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2010,30(4):20-29.

[10]马鑫,huang全义,疏学明,等.物联网在公共平安领域中的应用研讨[J].中国平anke学学报,2010,20(7):170-176.

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