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物聯(lián)網發(fā)展狀況及其網絡安全問題研究開題報告,1,一、課題研究的背景和意義,1.物聯(lián)網發(fā)展受到了世界各國的高度重視，被認為是后危機時代重要的產業(yè)發(fā)展方向 金融危機之后，各國正在進行搶占科技制高點的競賽，美國最近提出美國科技的主攻方向：節(jié)能環(huán)保、智慧地球等。 歐盟委員會認為，物聯(lián)網的發(fā)展應用將在未來5～15年中為解決現代社會問題帶來極大貢獻。,2,一、課題研究的背景和意義,2009年以來，一些發(fā)達國家紛紛出臺物聯(lián)網發(fā)展計劃，進行相關技術和產業(yè)的前瞻布局，我國也將物聯(lián)網作為戰(zhàn)略性的新興產業(yè)予以重點關注和推進。 總之，目前無論國內還是國外，物聯(lián)網的研究和開發(fā)都還處于起步階段，不同領域的專家學者對物聯(lián)網研究的起點各異，有關物聯(lián)網的定位和特征還存在一些混亂的概念，系統(tǒng)模型、體系架構和關鍵技術都還缺乏清晰化的界定。,3,一、課題研究的背景和意義,2009年8月7日，溫家寶總理視察無錫時提出“感知中國”理念，由此推動了物聯(lián)網概念在國內的重視，成為繼計算機、互聯(lián)網和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產業(yè)浪潮的核心領域。 2010年3月5日，溫家寶總理在《政府工作報告》將“加快物聯(lián)網的研發(fā)應用”明確納入重點產業(yè)振興。國務院、發(fā)改委、工信部、科技部等都在研究制定促進物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的扶持政策。,4,一、課題研究的背景和意義,十二五規(guī)劃中，第（四）條“發(fā)展現代產業(yè)體系，提高產業(yè)核心競爭力 ”中 第（16）款中有“推進物聯(lián)網研發(fā)應用”。 物聯(lián)網已經被納入十二五規(guī)劃中，這次兩會重要將討論物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。,5,一、課題研究的背景和意義,2 涉及到具體的物物通信，物聯(lián)網的發(fā)展必然會對國家網絡與信息安全工作帶來新的挑戰(zhàn)和機遇 物聯(lián)網給生活、工作帶來便利之時，同時也帶來安全問題，輕則隱私泄露，重則毀損基礎設施。物聯(lián)網時代，人類會將基本的日常管理交給人工智能來處理，物聯(lián)網的應用是行業(yè)性的，一旦出現問題將是全局性。,6,一、課題研究的背景和意義,物聯(lián)網遭到病毒攻擊，或許就會出現工廠停產、社會秩序混亂現象，甚至直接威脅人類的生命安全。 互聯(lián)網出現問題損失的是信息，而物聯(lián)網損失的則是物，一旦出現問題就會涉及到生命財產的損失。 信息復制的成本很低，而物理世界的克隆成本很高，特別是涉及到人身安全的問題，更是無法通過備份來解決。,7,一、課題研究的背景和意義,3.通過本課題的研究全面掌握物聯(lián)網技術內涵、平臺架構、發(fā)展趨勢等重要背景信息，深入分析物聯(lián)網發(fā)展和應用可能帶來的網絡信息安全新挑戰(zhàn)，思考其中蘊含的網絡安全工作的新機遇和網絡安全研究的新課題，可為中心未來網絡安全業(yè)務發(fā)展和研究方向確定提供重要參考,8,一、課題研究的背景和意義,在物聯(lián)網發(fā)展與建設過程中，信息安全建設成為不可或缺的重要組成部分。 國外把物聯(lián)網信息安全提上議事日程。歐盟已推出的物聯(lián)網應用在一些傳統(tǒng)領域，比如物流、制造、零售等行業(yè)，歐盟各成員國在藥品中開始使用專用序列碼，確保了藥品在到達病人前均可得到認證，減少了制假、賠償、欺詐和分發(fā)中的錯誤。,9,一、課題研究的背景和意義,在物聯(lián)網日趨成熟的過程中，歐盟為了完善隱私和個人數據保護，提出持續(xù)監(jiān)測隱私和個人數據保護問題，并修訂相關立法，加強相關方對話。 2010年8月，成都市發(fā)布了物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，其中“發(fā)展重點”中的“物聯(lián)網信息安全中心”建設里明確指出：構建覆蓋全程的信息安全保障體系，形成全國物聯(lián)網信息安全產品生產中心。,10,一、課題研究的背景和意義,面向物聯(lián)網應用，必須開展物聯(lián)網信息安全需求分析、安全策略制定、安全技術架構設計，提供安全咨詢、產品和系統(tǒng)安全測評、數據恢復、安全加固、應急響應、人員培訓以及信息安全運行管理服務。 2011年隨著物聯(lián)網產業(yè)的加快推進，物聯(lián)網安全將成為新的挑戰(zhàn)。,11,二、研究目標和主要研究內容,1、研究目標 (1)全面掌握物聯(lián)網發(fā)展總體狀況和應用趨勢； 目前國內物聯(lián)網總體還處于起步階段。為推進物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展，未來5年將集中資源，攻關共性關鍵技術，探索行業(yè)應用模式，實現科技創(chuàng)新。關鍵共性技術主要集中在無線傳感器網絡節(jié)點與傳感器網關、系統(tǒng)微型化技術、超高頻RFID、智能無線技術、通信與異構網組網、網規(guī)劃與部署技術、綜合性感知信息處理技術、中間件平臺、編碼解析、檢索與,12,二、研究目標和主要研究內容,跟蹤以及信息分發(fā)等。 結合物聯(lián)網特點，在突破關鍵共性技術時，研發(fā)和推廣應用技術，加強行業(yè)和領域物聯(lián)網技術解決方案的研發(fā)和公共服務平臺建設，以應用技術為支撐突破應用創(chuàng)新。從推廣應用行業(yè)來看，公共安全、智能電網、物流產業(yè)、智能家居、遠程醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、精細農業(yè)等行業(yè)將成為率先應用的領域。,13,二、研究目標和主要研究內容,在現實生活中已可見物聯(lián)網的具體應用，如遠程防盜、高速公路不停車收費ETC、智能圖書館、遠程電力抄表等，只不過這些僅是物聯(lián)網的雛形，還尚未形成一個龐大的網絡。物聯(lián)網給我們構建了一個十分美好的藍圖，在未來，我們可以想象通過物物相連的龐大網絡，實現智能交通、智能安防、智能監(jiān)控、智能物流以及家庭電器的智能化控制。,14,二、研究目標和主要研究內容,(2)理清物聯(lián)網技術框架和關鍵技術需求； 物聯(lián)網技術涉及多個領域，這些技術在不同的行業(yè)往往具有不同的應用需求和技術形態(tài)。 參照如下圖5所示的體系框架，對物聯(lián)網涉及的核心技術進行歸類和梳理，可以形成如圖7所示的物聯(lián)網技術體系模型。在這個技術體系中，物聯(lián)網的技術構成主要包括感知與標識技術、網絡與通信技術、計算與服務技術及管理與支撐技術四大體系。,15,16,計算與服務技術,網絡與通信技術,感知與標識技術,管理與 支撐技術,圖6 物聯(lián)網的技術體系模型,17,二、研究目標和主要研究內容,1）感知與標識技術 傳感技術 識別技術 2）網絡與通信技術 接入與組網 通信與頻管 移動通信網絡優(yōu)化技術 異構網絡接入與組網技術,18,二、研究目標和主要研究內容,3）計算與服務技術 信息計算 服務計算 智能的信息處理技術 4）管理與支撐技術 測量分析 網絡及能耗管理技術 安全保障 應用開發(fā)環(huán)境技術 網絡與終端管理技術,19,二、研究目標和主要研究內容,(3)深度分析物聯(lián)網可能引發(fā)的安全挑戰(zhàn)； 感知層可能遇到的安全挑戰(zhàn)包括下列情況： 1）傳感網的網關節(jié)點被敵手控制——安全性全部丟失； 2）傳感網的普通節(jié)點被敵手控制（敵手掌握節(jié)點密鑰）； 3）傳感網的普通節(jié)點被敵手捕獲（但由于沒有得到節(jié)點密鑰，而沒有被控制）； 4）傳感網的節(jié)點（普通節(jié)點或網關節(jié)點）受來自于網絡的DOS攻擊； 5）接入到物聯(lián)網的超大量傳感節(jié)點的標識、識別、認證和控制問題。,20,二、研究目標和主要研究內容,初步分析認為，物聯(lián)網傳輸層將會遇到下列安全挑戰(zhàn)： 1）DOS攻擊、DDOS攻擊； 2）假冒攻擊、中間人攻擊等； 3）跨異構網絡的網絡攻擊。,21,二、研究目標和主要研究內容,處理層的安全挑戰(zhàn)包括如下幾個方面： 1）來自于超大量終端的海量數據的識別和處理； 2）智能變?yōu)榈湍埽?3）自動變?yōu)槭Э兀煽匦允切畔踩闹匾笜酥唬?4）災難控制和恢復； 5）非法人為干預（內部攻擊）； 6）設備（特別是移動設備）的丟失。,22,二、研究目標和主要研究內容,(4)提出初步的安全問題解決思路建議。 產業(yè)界要強化安全意識，把安全放在首位，超前研究物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展可能帶來的安全問題。 此外，有關部門需要制定對策措施，防患于未然，加強法制和技術手段建設，推動完善信息安全知識產權侵權、個人隱私保護等方面法律法規(guī)。,23,二、研究目標和主要研究內容,在信息資源高度集中甚至“壟斷”的技術發(fā)展趨勢下，我國亟待構建完整的信息安全體系來提高自主防范能力，以便在新的技術革命和社會變革中掌握更多的話語權和主動權。 首先，要加大力度支持關乎國家信息安全的信息技術、產品的研發(fā)和產業(yè)化，設立信息安全技術研發(fā)、產業(yè)化重大專項，增加對信息安全保障關鍵技術研究的資金投入，形成自主知識產權的信息安全技術和產品。,24,二、研究目標和主要研究內容,其次，制定優(yōu)惠政策，引導和壯大具有自主知識產權的網絡安全市場和企業(yè)，培育具有國際競爭力的網絡安全高科技企業(yè)。再次，從國家戰(zhàn)略高度培養(yǎng)信息安全人才。在人才培養(yǎng)中，要加強與國外的經驗技術交流，及時掌握國際上最先進的安全防范手段和技術措施。,25,二、研究目標和主要研究內容,2、研究內容 （1）物聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃調研 搜集整理國內外物聯(lián)網發(fā)展的戰(zhàn)略和規(guī)劃，分析物聯(lián)網發(fā)展總體情況和前景； 2009年，歐盟執(zhí)委會發(fā)表了題為“Internet of Things -An action plan for Europe”的物聯(lián)網行動方案，描繪了物聯(lián)網技術應用的前景，并提出要加強歐盟政府對物聯(lián)網的管理，消除物聯(lián)網發(fā)展的障礙。,26,奧巴馬政府出臺《經濟復蘇和再投資法》其中鼓勵物聯(lián)網技術發(fā)展政策主要體現在推動能源、寬帶與醫(yī)療三大領域開展物聯(lián)網技術的應用。 2009年10月13日，韓國通信委員會通過了《物聯(lián)網基礎設施構建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網市場確定為新增長動力，提出了“通過構建世界最先進的物聯(lián)網基礎實施，打造未來廣播通信融合領域超一流信息通信技術強國”的目標，并確定了構建物聯(lián)網基礎設施、發(fā)展物聯(lián)網服務、研發(fā)物聯(lián)網技術、營造物聯(lián)網擴散環(huán)境4大領域和12項詳細課題。,27,上世紀90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan等多項國家信息技術發(fā)展戰(zhàn)略。 其中，日本的u-japan、i-japan戰(zhàn)略與當前提出的物聯(lián)網概念有許多共通之處。 2009年7月，日本IT戰(zhàn)略本部頒布了日本新一代的信息化戰(zhàn)略——“i-Japan”戰(zhàn)略，其中明確了發(fā)展物聯(lián)網的戰(zhàn)略。,28,2、研究內容,（2）物聯(lián)網體系結構和關鍵技術分析 廣泛搜集分析整理物聯(lián)網體系架構、關鍵和標準研究的有關資料，梳理當前物聯(lián)網技術發(fā)展的主要思路和趨勢；,29,二、研究目標和主要研究內容,（3）物聯(lián)網安全問題跟蹤 全面分析物聯(lián)網全面發(fā)展和應用可能引發(fā)的安全挑戰(zhàn)，對比互聯(lián)網、固定網、移動網等網絡的安全問題，研究提出物聯(lián)網安全問題的新特征和新需求； （4）物聯(lián)網安全問題解決思路探索 搜集整理國內外研究機構物聯(lián)網安全研究規(guī)劃和進展情況，分析提出物聯(lián)網安全研究的技術框架和主要方向。,30,三、研究方法,1.研究方法 廣泛搜集國內外相關資料，重點關注框架、規(guī)劃和重點項目研究情況，進行整理、分析、對比和評述；充分吸收借鑒國內外相關研究的創(chuàng)新思路，擴展研究視野和技術思路；緊密結合中心業(yè)務發(fā)展和研究需求，重點分析可能的技術方向和應用方法。,31,三、研究方法,2 技術路線和實施方法 組建以中心年輕同志為骨干的項目組，制定科學合理有效的研究計劃，積極推進；建立與外部課題組的交流合作渠道，充分掌握國內外動態(tài)，爭取盡快與國內相關研究同步；努力融入國家整體研究規(guī)劃。,32,四、研究工作進度安排及人員分工,2010.11~2011.3物聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃調研 2011.4~2011.6物聯(lián)網體系結構和關鍵技術分析 2011.7~2011.8物聯(lián)網安全問題跟蹤 2011.9~2011.10物聯(lián)網安全問題解決思路探索 2011.11~2011.12完善報告，課題驗收。,33,四、研究工作進度安排及人員分工,34,