IOT物联网安全概述 - 好文

物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变，实现物和物相联。

物联网将现实世界数字化，应用范围十分广泛。物联网拉近分散的信息，统整物与物的数字信息，物联网的应用领域主要包括以下方面：运输和物流领域、工业制造、健康医疗领域范围、智能环境（家庭、办公、工厂）领域、个人和社会领域等，具有十分广阔的市场和应用前景。

物联网的基本构架由三层组成，分别是感知层、网络层和应用层。同时物联网也是基于目前的互联网OSI计算机网络体系结构，目前物联网面临的协议层威胁主要为，物理层、数据链路层、网络层、传输层，下边我们介绍一下各协议层易受到的攻击手段。

一、物理层
1.拥塞攻击
通过发出无线干扰射频信号，实现破坏无线通信的目的，分为全频段拥塞干扰和瞄准式拥塞干扰。传感器网络可采用诸如跳频、调节节点占空比等技术防范拥塞攻击。
2.物理破坏

攻击者俘获一些节点，对它进行物理上的分析和修改，并利用其干扰网络的正常功能，甚至可以通过分析其内部敏感信息和上层协议机制，破坏网络安全性。攻击者直接停止俘获节点的工作，造成网络拓扑结构变化，如果是骨干节点被俘获，将造成网络瘫痪。对抗物理破坏可在节点设计时采用抗篡改硬件，同时增加物理损害感知机制。

二、数据链路层
1.碰撞攻击

攻击者通过公开算法伪造hash值来骗过电脑的密码验证，进入系统进行危险操作。我们可以采取冲突检测的方法确定恶意引发冲突，同时设置更加有效的退避算法，也可以采用纠错编码的方法在通信数据包中增加冗余信息来纠正数据包中的错误位。
2.耗尽攻击

攻击者利用协议漏洞，通过持续通信的方式使节点能量资源耗尽，例如当有些算法试图重传分组时，攻击者将不断干扰其发送，直至节点耗尽资源。我们在协议实现的时候，制定一些执行策略，对过度频繁的请求不予理睬，或者对同一个数据包的重传数据进行限制，以免恶意节点无休止干扰导致能源耗尽。
3.非公平竞争

非公平竞争指恶意节点滥用高优先级的报文占据信道，使其他节点在通信过程中处于劣势，从而导致报文传送的不公平，进而减低系统性能，但这种攻击方式需要完全了解传感器网络的MAC协议机制。我们可以采用短小帧格式的方法，这样就可以降低单个节点占用信道的时间；另一种方法采用竞争或者时分多址（TDMA）的方式实现数据传输。

三、网络层
1.虚假路由信息
通过欺骗、篡改或重发路由信息，攻击者可以创建路由循环，引起或抵制网络传输，延长或缩短源路径，形成虚假错误消息，分割网络，增加端到端的延迟等。
2.选择性转发攻击

恶意性节点可以概率性的转发或者丢弃特定消息，使数据包不能到达目的地，导致网络陷入混乱状态。当攻击者确定自身在数据流传输路径上的时候，该攻击通常是最有效的。该种攻击的一个简单做法是恶意节点拒绝转发经由它的任何数据包，类似一个黑洞(即所谓“黑洞攻击”)。
3.槽洞Sinkhole攻击

攻击者的目标是尽可能地引诱一个区域中的流量通过一个恶意节点（或已遭受入侵的节点），进而制造一个以恶意节点为中心的“接受洞”，一旦数据都经过该恶意节点，节点就可以对正常数据进行篡改，并能够引发很多其他类型的攻击。因此，无线传感器网络对sinkhole攻击特别敏感。
4.女巫Sybil攻击
能够明显地降低路由方案对于诸如分布式存储、分散和多路径路由，拓扑结构保持的容错能力。对于基于位置信息的路由算法很有威胁。
5.虫洞Wormholes攻击

恶意节点通过声明低延迟链路骗取网络的部分消息并开凿隧道，以一种不同的方式来重传收到的消息，Wormholes攻击可以引发其他类似于Sinkhole攻击等，也可能与选择性地转发或者Sybil攻击结合起来。
四、传输层
1.洪泛攻击

攻击者利用TCP传输的三次握手机制，在攻击端利用伪造的IP地址向被攻击端发送大批请求，使被攻击端得不到响应，用来消耗服务器资源。我们可以在服务器端引入入侵机制，基站限制这些洪泛报文的发送。
2.失步攻击

攻击者向节点发送重放的虚假信息，导致节点请求重传丢失的数据帧。利用这种方式，攻击者能够削弱甚至完全削夺节点进行数据交换的能力，并浪费能量，缩短节点的生命周期。

从以上攻击方式可见物联网中常见的攻击类型有，保密与认证攻击、拒绝服务攻击、针对完整性的隐秘攻击等主要的攻击手段。目前物联网工程的安全性我们主要从数据机密性、数据完整性、数据新鲜性、可用性、鲁棒性和访问控制六方面考虑，对这些方面进行专项加固是我们保证物联网安全的主要方法。

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