第1章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全體系 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的起源與發(fā)展 1
1.2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的定義與特征 3
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的定義 3
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特征 4
1.3 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 5
1.3.1 感知層 5
1.3.2 網(wǎng)絡(luò)層 7
1.3.3 應(yīng)用層 7
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 8
1.4.1 RFID技術(shù) 8
1.4.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 9
1.4.3 M2M技術(shù) 11
1.4.4 基于IPv6協(xié)議的下一代互聯(lián)網(wǎng) 12
1.4.5 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò) 14
1.4.6 GPS全球定位系統(tǒng) 16
1.4.7 云計(jì)算技術(shù) 18
1.4.8 中間件技術(shù) 20
1.5 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全特征 21
1.5.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅 22
1.5.2 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅 22
1.5.3 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全特征 23
1.6 物聯(lián)網(wǎng)安全體系結(jié)構(gòu) 25
1.7 感知層安全分析 25
1.7.1 RFID系統(tǒng)安全分析 26
1.7.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全分析 27
1.7.3 感知層安全機(jī)制 29
1.8 網(wǎng)絡(luò)層安全分析 30
1.8.1 網(wǎng)絡(luò)層面臨的安全挑戰(zhàn) 30
1.8.2 網(wǎng)絡(luò)層安全分析 31
1.8.3 網(wǎng)絡(luò)層的安全機(jī)制 32
1.9 應(yīng)用層安全分析 32
1.9.1 云計(jì)算平臺(tái) 32
1.9.2 應(yīng)用層行業(yè)應(yīng)用安全分析 34
1.10 本章小結(jié) 35
復(fù)習(xí)思考題 37
第2章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全基礎(chǔ) 40
2.1 密碼學(xué)概論 40
2.1.1 密碼學(xué)的發(fā)展歷程 40
2.1.2 密碼系統(tǒng)的概念 43
2.1.3 密碼學(xué)的分類 44
2.2 常用加密技術(shù) 45
2.2.1 對(duì)稱加密算法 45
2.2.2 非對(duì)稱加密算法 51
2.3 密碼技術(shù)的應(yīng)用 55
2.3.1 鑒別技術(shù) 55
2.3.2 數(shù)字簽名技術(shù) 58
2.3.3 物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證與訪問(wèn)控制 60
2.3.4 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI 61
2.4 互聯(lián)網(wǎng)的安全協(xié)議 64
2.4.1 IPSec協(xié)議 64
2.4.2 SSL協(xié)議 65
2.4.3 SET協(xié)議 66
2.4.4 HTTPS 68
2.4.5 VPN協(xié)議 69
2.4.6 電子郵件安全協(xié)議 70
2.5 本章小結(jié) 73
復(fù)習(xí)思考題 73
第3章 感知層RFID系統(tǒng)安全 75
3.1 RFID技術(shù)的起源與發(fā)展 75
3.2 感知層RFID系統(tǒng)的工作原理 76
3.2.1 RFID系統(tǒng)的組成 76
3.2.2 RFID系統(tǒng)的工作原理 78
3.2.3 RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 79
3.2.4 RFID技術(shù)的典型應(yīng)用 80
3.3 RFID系統(tǒng)安全分析 82
3.3.1 RFID系統(tǒng)的安全問(wèn)題 82
3.3.2 RFID系統(tǒng)的安全需求 83
3.3.3 針對(duì)RFID系統(tǒng)的攻擊 84
3.3.4 RFID系統(tǒng)的物理安全機(jī)制 87
3.3.5 RFID系統(tǒng)的安全協(xié)議 88
3.4 本章小結(jié) 94
復(fù)習(xí)思考題 95
第4章 感知層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全 97
4.1 感知層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 97
4.1.1 感知層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 97
4.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程 98
4.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 98
4.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 100
4.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系 103
4.4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅 103
4.4.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息安全需求 103
4.4.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全體系 105
4.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層安全 105
4.5.1 安全無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn) 106
4.5.2 無(wú)線傳感器的天線設(shè)計(jì) 106
4.5.3 針對(duì)物理層攻擊的防護(hù) 107
4.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議安全 107
4.6.1 周期性偵聽和休眠 107
4.6.2 沖突避免 108
4.6.3 S-MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 109
4.7 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議 110
4.7.1 SPIN協(xié)議 111
4.7.2 Directed Diffusion協(xié)議 112
4.7.3 謠言協(xié)議 112
4.7.4 LEACH協(xié)議 113
4.7.5 PEGASIS協(xié)議 114
4.7.6 TEEN協(xié)議 115
4.7.7 SEC-Tree協(xié)議 115
4.7.8 GPSR協(xié)議 116
4.7.9 GEAR協(xié)議 116
4.7.10 TBF協(xié)議 117
4.8 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰管理機(jī)制 117
4.8.1 分布式密鑰管理方案 118
4.8.2 分簇式密鑰管理方案 119
4.9 本章小結(jié) 121
復(fù)習(xí)思考題 122
第5章 感知層智能終端與接入安全 124
5.1 感知層智能終端概述 124
5.2 嵌入式系統(tǒng)安全 125
5.2.1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 125
5.2.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程 126
5.2.3 嵌入式系統(tǒng)常用的操作系統(tǒng) 127
5.2.4 嵌入式系統(tǒng)的安全需求分析 127
5.2.5 嵌入式系統(tǒng)的安全架構(gòu) 129
5.2.6 嵌入式系統(tǒng)的安全機(jī)制 130
5.3 智能手機(jī)系統(tǒng)安全 131
5.3.1 智能手機(jī)概述 131
5.3.2 智能手機(jī)的操作系統(tǒng) 132
5.3.3 智能手機(jī)的安全威脅 134
5.3.4 智能手機(jī)的安全防護(hù)措施 136
5.4 感知層終端接入安全 137
5.5 本章小結(jié) 138
復(fù)習(xí)思考題 139
第6章 感知層攝像頭與條形碼及二維碼安全 141
6.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層攝像頭安全 141
6.1.1 網(wǎng)絡(luò)攝像頭簡(jiǎn)介 141
6.1.2 智能攝像頭簡(jiǎn)介 142
6.1.3 攝像頭的技術(shù)指標(biāo) 142
6.1.4 物聯(lián)網(wǎng)感知層攝像頭的安全案例 143
6.1.5 針對(duì)智能攝像頭的攻擊 143
6.1.6 物聯(lián)網(wǎng)感知層攝像頭風(fēng)險(xiǎn)分析 144
6.1.7 物聯(lián)網(wǎng)感知層攝像頭的安全對(duì)策 145
6.2 物聯(lián)網(wǎng)感知層條形碼系統(tǒng)安全 145
6.2.1 條形碼自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)概述 145
6.2.2 條形碼掃描器的工作原理 146
6.2.3 條形碼的編碼分類 147
6.2.4 條形碼技術(shù)的應(yīng)用 148
6.2.5 條形碼支付系統(tǒng)的安全需求 149
6.2.6 條形碼支付系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn) 150
6.3 物聯(lián)網(wǎng)感知層二維碼系統(tǒng)安全 150
6.3.1 二維碼技術(shù)的發(fā)展歷程 151
6.3.2 二維碼系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 152
6.3.3 二維碼技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 152
6.3.4 二維碼系統(tǒng)安全分析 153
6.3.5 基于信息隱藏的二維碼保護(hù)算法 153
6.4 本章小結(jié) 154
復(fù)習(xí)思考題 155
第7章 網(wǎng)絡(luò)層近距離無(wú)線通信安全 157
7.1 近距離無(wú)線通信系統(tǒng)概述 157
7.1.1 藍(lán)牙技術(shù) 157
7.1.2 Wi-Fi技術(shù) 158
7.1.3 ZigBee技術(shù) 159
7.1.4 NFC技術(shù) 159
7.1.5 超寬頻技術(shù) 160
7.2 藍(lán)牙技術(shù)安全 161
7.2.1 藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介 161
7.2.2 藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn) 162
7.2.3 藍(lán)牙通信協(xié)議 163
7.2.4 藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 163
7.2.5 藍(lán)牙通信技術(shù)的工作原理 164
7.2.6 藍(lán)牙技術(shù)安全分析 164
7.2.7 藍(lán)牙的安全體系架構(gòu) 165
7.2.8 藍(lán)牙的網(wǎng)絡(luò)安全模式 166
7.2.9 藍(lán)牙的密鑰管理 168
7.3 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安全 169
7.3.1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的安全威脅 170
7.3.2 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 171
7.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)安全 175
7.4.1 ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn) 176
7.4.2 ZigBee安全技術(shù)分析 176
7.5 NFC網(wǎng)絡(luò)安全 179
7.5.1 NFC技術(shù)簡(jiǎn)介 179
7.5.2 NFC技術(shù)的工作原理 179
7.5.3 NFC技術(shù)的應(yīng)用模式 179
7.5.4 NFC電子錢包的安全風(fēng)險(xiǎn) 180
7.6 超寬帶網(wǎng)絡(luò)安全 181
7.6.1 超寬帶技術(shù)的主要特點(diǎn) 181
7.6.2 超寬帶網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅 182
7.6.3 超寬帶技術(shù)的安全規(guī)范 183
7.7 本章小結(jié) 186
復(fù)習(xí)思考題 188
第8章 網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 190
8.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 190
8.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)面臨的安全威脅 190
8.3 第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 191
8.3.1 第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 191
8.3.2 第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全機(jī)制 192
8.4 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 192
8.4.1 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 192
8.4.2 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全機(jī)制 193
8.5 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 195
8.5.1 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 195
8.5.2 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全機(jī)制 196
8.6 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 199
8.6.1 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 199
8.6.2 第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全機(jī)制 200
8.7 第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)安全 202
8.7.1 第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 202
8.7.2 第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的安全機(jī)制 203
8.7.3 5G 產(chǎn)業(yè)生態(tài)安全分析 207
8.8 本章小結(jié) 207
復(fù)習(xí)思考題 208
第9章 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范 210
9.1 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范概述 210
9.2 網(wǎng)絡(luò)層防火墻技術(shù) 211
9.2.1 防火墻技術(shù)簡(jiǎn)介 211
9.2.2 防火墻的工作原理 211
9.2.3 防火墻的分類 211
9.2.4 防火墻的功能 213
9.2.5 防火墻技術(shù)的應(yīng)用 215
9.2.6 防火墻的選購(gòu) 215
9.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù) 217
9.3.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)概述 217
9.3.2 虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的連接方式 218
9.3.3 VPN系統(tǒng)的安全需求 219
9.3.4 隧道技術(shù) 219
9.3.5 隧道協(xié)議分析 220
9.3.6 IPSec隧道技術(shù) 223
9.4 黑客攻擊與防范 224
9.4.1 黑客攻擊的基本概念 224
9.4.2 黑客常用的攻擊方法 224
9.4.3 黑客常用的攻擊步驟 226
9.4.4 防范黑客攻擊的對(duì)策 228
9.5 網(wǎng)絡(luò)病毒的防護(hù) 229
9.5.1 網(wǎng)絡(luò)病毒的概念 229
9.5.2 網(wǎng)絡(luò)病毒的特征 229
9.5.3 網(wǎng)絡(luò)病毒的分類 230
9.5.4 網(wǎng)絡(luò)病毒的檢測(cè) 231
9.5.5 網(wǎng)絡(luò)病毒的防治 232
9.6 入侵檢測(cè)技術(shù) 233
9.6.1 入侵檢測(cè)技術(shù)概述 233
9.6.2 入侵檢測(cè)的過(guò)程 234
9.6.3 入侵檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 234
9.6.4 入侵檢測(cè)技術(shù)的分類 235
9.6.5 入侵檢測(cè)方法 236
9.7 網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù) 237
9.7.1 網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù)概述 237
9.7.2 網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù)分析 238
9.7.3 網(wǎng)絡(luò)安全掃描技術(shù)的發(fā)展 240
9.8 本章小結(jié) 241
復(fù)習(xí)思考題 242
第10章 應(yīng)用層云計(jì)算與中間件安全 245
10.1 應(yīng)用層云計(jì)算平臺(tái)安全 245
10.1.1 云計(jì)算思想的產(chǎn)生 245
10.1.2 云計(jì)算平臺(tái)的概念 246
10.1.3 云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)模式 246
10.1.4 云計(jì)算平臺(tái)的部署模式 248
10.1.5 云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展 249
10.1.6 國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀云計(jì)算平臺(tái) 250
10.1.7 云計(jì)算平臺(tái)的核心技術(shù) 256
10.1.8 云計(jì)算平臺(tái)的安全 260
10.1.9 云計(jì)算安全關(guān)鍵技術(shù) 262
10.1.10 物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算平臺(tái) 265
10.2 物聯(lián)網(wǎng)的中間件 267
10.2.1 中間件的概念 267
10.2.2 中間件的分類 268
10.2.3 RFID中間件 271
10.2.4 RFID中間件安全 275
10.3 本章小結(jié) 278
復(fù)習(xí)思考題 280
第11章 應(yīng)用層數(shù)據(jù)安全與隱私安全 282
11.1 應(yīng)用層數(shù)據(jù)安全 282
11.1.1 數(shù)據(jù)安全的概念 282
11.1.2 數(shù)據(jù)安全的要素 282
11.1.3 威脅數(shù)據(jù)安全的因素 283
11.1.4 數(shù)據(jù)安全制度 284
11.1.5 密碼與加密技術(shù) 284
11.1.6 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的綜合應(yīng)用 286
11.2 數(shù)據(jù)保護(hù) 286
11.2.1 數(shù)據(jù)保護(hù)的概念 286
11.2.2 衡量數(shù)據(jù)保護(hù)的重要標(biāo)準(zhǔn) 286
11.2.3 數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的層次與分類 287
11.2.4 備份技術(shù) 287
11.2.5 鏡像技術(shù) 288
11.2.6 快照技術(shù) 294
11.2.7 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù) 295
11.3 數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù) 298
11.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)概述 298
11.3.2 威脅數(shù)據(jù)庫(kù)安全的因素 299
11.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)安全保護(hù)措施 299
11.3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)安全性機(jī)制 299
11.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性機(jī)制 302
11.3.6 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性的約束 304
11.3.7 數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制 305
11.3.8 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù) 308
11.4 數(shù)據(jù)容災(zāi) 309
11.4.1 數(shù)據(jù)容災(zāi)概述 309
11.4.2 數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù) 311
11.4.3 容災(zāi)方案的應(yīng)用方案 313
11.5 應(yīng)用層隱私保護(hù)技術(shù) 314
11.5.1 隱私的基本概念 314
11.5.2 隱私的度量 315
11.5.3 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù)的分類 315
11.5.4 隱私保護(hù)技術(shù)的性能評(píng)估 316
11.6 基于數(shù)據(jù)失真的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù) 316
11.6.1 數(shù)據(jù)隨機(jī)化 317
11.6.2 阻塞技術(shù) 318
11.6.3 凝聚技術(shù) 318
11.7 基于數(shù)據(jù)加密的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù) 318
11.7.1 分布式環(huán)境安全多方計(jì)算 319
11.7.2 分布式環(huán)境匿名化 319
11.7.3 分布式關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘 320
11.7.4 分布式聚類 320
11.8 基于限制發(fā)布的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù) 320
11.8.1 數(shù)據(jù)匿名化的原則 321
11.8.2 數(shù)據(jù)匿名化算法 322
11.9 應(yīng)用層位置隱私保護(hù) 325
11.9.1 基于位置的服務(wù) 325
11.9.2 面向隱私保護(hù)的訪問(wèn)控制模型 326
11.9.3 LBS中的位置隱私信息保護(hù) 328
11.10 應(yīng)用層軌跡隱私保護(hù) 330
11.10.1 軌跡隱私保護(hù)概述 330
11.10.2 基于假數(shù)據(jù)的軌跡隱私保護(hù)技術(shù) 331
11.10.3 基于泛化法的軌跡隱私保護(hù)技術(shù) 332
11.10.4 基于抑制法的軌跡隱私保護(hù)技術(shù) 335
11.10.5 各類軌跡隱私保護(hù)方法的對(duì)比 336
11.11 本章小結(jié) 337
復(fù)習(xí)思考題 337
第12章 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的典型應(yīng)用 340
12.1 物聯(lián)網(wǎng)的安全體系架構(gòu) 340
12.2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用 341
12.2.1 智慧城市簡(jiǎn)介 341
12.2.2 智慧城市的關(guān)鍵技術(shù) 342
12.2.3 智慧城市發(fā)展面臨的難題 344
12.2.4 建設(shè)智慧城市的策略 344
12.3 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智慧醫(yī)療中的應(yīng)用 345
12.3.1 智慧醫(yī)療概述 345
12.3.2 智慧醫(yī)療面臨的安全威脅 346
12.3.3 智慧醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)對(duì)安全威脅的措施 346
12.4 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用 347
12.4.1 智能家居系統(tǒng)的總體架構(gòu) 347
12.4.2 智能家居系統(tǒng)的安全 348
12.5 物聯(lián)網(wǎng)智慧交通安全 352
12.5.1 智慧交通系統(tǒng)概述 352
12.5.2 智慧交通系統(tǒng)的安全 353
12.6 物聯(lián)網(wǎng)智能制造安全 353
12.6.1 智能制造系統(tǒng)概述 353
12.6.2 智能制造系統(tǒng)的特征 353
12.6.3 智能制造的安全防御系統(tǒng) 354
12.7 本章小結(jié) 356
復(fù)習(xí)思考題 357
第13章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全相關(guān)新技術(shù) 359
13.1 人工智能技術(shù) 359
13.1.1 人工智能技術(shù)發(fā)展概述 359
13.1.2 人工智能的關(guān)鍵技術(shù) 361
13.1.3 人工智能在物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的應(yīng)用前景 365
13.2 區(qū)塊鏈技術(shù) 368
13.2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的起源與發(fā)展 368
13.2.2 區(qū)塊鏈的定義與特征 369
13.2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu) 370
13.2.4 區(qū)塊鏈系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 370
13.2.5 區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 371
13.2.6 區(qū)塊鏈技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用 373
13.3 大數(shù)據(jù)技術(shù) 373
13.3.1 大數(shù)據(jù)的基本概念 373
13.3.2 大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 374
13.3.3 大數(shù)據(jù)分析的重要意義 375
13.3.4 大數(shù)據(jù)安全防護(hù)技術(shù) 376
13.4 本章小結(jié) 377
復(fù)習(xí)思考題 378

附錄A 各章復(fù)習(xí)思考題答案 380
附錄B 兩套模擬試題及參考答案 384
參考文獻(xiàn) 395