物联网安全技术

本书是依托中南大学重量特色专业（物联网工程）的建设，结合国内物联网工程专业的教学情况编写的。本书是依托中南大学重量特色专业（物联网工程）的建设，结合国内物联网工程专业的教学情况编写的。本书系统、全面地介绍了物联网安全的相关技术，首先介绍了物联网安全技术的基础知识，包含物联网面临的挑战、物联网安全的基础，以及物联网安全技术的密码理论；然后详细地介绍了物联网中三个层次面临的安全问题及其解决方案，包括物联网感知层安全、信息传输安全、以及应用层安全；最后就物联网安全技术的发展趋势进行了讨论。

第1章 绪论 1
1.1 物联网的概念 2
1.1.1 物联网的由来 2
1.1.2 物联网的定义 3
1.1.3 和物联网相近的概念 4
1.1.4 物联网体系结构 6
1.2 物联网安全问题 8
1.2.1 从互联网安全到物联网安全 8
1.2.2 安全的定义与属性 8
1.3 物联网安全面临的挑战 10
思考与练习题 12
第2章 物联网安全基础 13
2.1 物联网安全需求 14
2.1.1 物联网中感知节点的安全 14
2.1.2 物联网中通信网络的安全 15
2.1.3 物联网中的应用安全 16
2.1.4 控制管理相关的安全问题 16
2.2 物联网安全的特征 17
2.3 物联网安全关键技术 18
2.4 物联网安全技术应用模型 24
思考与练习题 25
第3章 物联网安全的密码理论 27
3.1 物联网安全的密码理论概述 28
3.2 模运算 28
3.3 群论 29
3.4 有限域理论 29
3.5 欧几里得算法及其扩展 32
3.6 AES对称密码算法 33
3.6.1 加密原理 34
3.6.2 基本加密变换 35
3.6.3 AES的解密 38
3.6.4 密钥扩展 40
3.7 椭圆曲线公钥密码算法 41
3.7.1 椭圆曲线密码概述 41
3.7.2 椭圆曲线的加法规则 42
3.7.3 椭圆曲线密码体制 43
思考与练习题 44
第4章 物联网感知层安全 45
4.1 感知层安全概述 46
4.1.1 物联网信息感知的安全特征 47
4.1.2 物联网信息感知面临的攻击 48
4.2 RFID安全 49
4.2.1 RFID安全威胁分析 49
4.2.2 RFID安全关键问题 58
4.2.3 RFID安全技术 59
4.3 传感器网络安全 76
4.3.1 传感器网络概述 76
4.3.2 传感器网络面临的安全威胁 79
4.3.3 传感器网络安全防护的主要手段 80
4.3.4 传感器网络典型安全技术 82
思考与练习题 103
第5章 物联网信息传输安全 105
5.1 信息传输需求 106
5.1.1 网络层概述 106
5.1.2 信息传输面临的安全问题 107
5.1.3 网络层安全技术需求 108
5.1.4 网络层安全框架 110
5.2 物联网核心网安全 111
5.2.1 现有核心网典型安全防护系统部署 111
5.2.2 下一代网络（NGN）安全 116
5.2.3 下一代互联网（NGI）的安全 121
5.2.4 网络虚拟化安全 126
5.3 基于蓝牙的物联网信息传输安全 129
5.3.1 蓝牙技术特征和安全隐患 129
5.3.2 蓝牙的网络安全模式 130
5.3.3 蓝牙的密钥管理机制 133
5.4 基于ZigBee的物联网信息传输安全 134
5.4.1 ZigBee在物联网中的应用 134
5.4.2 ZigBee信息安全服务 137
5.4.3 ZigBee信息安全构件 138
5.5 基于UWB的物联网信息传输安全 140
5.5.1 UWB的技术特点和安全威胁 140
5.5.2 UWB的媒体接入控制安全机制 142
5.5.3 UWB网络拒绝服务攻击防御 144
5.6 基于WMN的物联网信息传输安全 146
5.6.1 WMN面临的信息安全威胁 146
5.6.2 基于WMN的物联网安全路由策略 148
思考与练习题 151
第6章 物联网应用层安全 153
6.1 应用层安全需求 154
6.1.1 应用层面临的安全问题 154
6.1.2 面向应用层的恶意攻击方式 156
6.1.3 应用层安全技术需求 159
6.2 处理安全 160
6.2.1 RFID安全中间件 160
6.2.2 服务安全 166
6.3 数据安全 169
6.3.1 数据库的安全特性 169
6.3.2 数据库安全策略 170
6.4 云安全技术 173
6.4.1 云安全概述 173
6.4.2 云应用安全 178
6.4.3 云计算中的访问控制与认证 181
6.4.4 云安全关键技术 189
6.4.5 云安全的研究现状 193
思考与练习题 196
第7章 物联网安全技术的发展趋势 199
7.1 物联网安全技术的未来发展 200
7.1.1 物联网安全技术的跨学科研究 200
7.1.2 物联网安全技术的智能化发展 202
7.1.3 物联网安全技术的融合化趋势 203
7.1.4 新兴技术在物联网安全中的应用 203
7.1.5 物联网安全技术标准 204
7.2 物联网安全新观念 205
7.2.1 从复杂巨系统的角度来认识物联网安全 205
7.2.2 着眼于物联网整体的强健性和可生存能力 206
7.2.3 转变安全应对方式 206
思考与练习题 206
参考文献 207