第1章 物聯(lián)網系統(tǒng)的安全體系 1
1.1 物聯(lián)網系統(tǒng)的起源與發(fā)展 1
1.2 物聯(lián)網系統(tǒng)的定義與特征 3
1.2.1 物聯(lián)網系統(tǒng)的定義 3
1.2.2 物聯(lián)網系統(tǒng)的特征 4
1.3 物聯(lián)網系統(tǒng)的體系結構 5
1.3.1 感知層 5
1.3.2 網絡層 7
1.3.3 應用層 7
1.4 物聯(lián)網的關鍵技術 8
1.4.1 RFID技術 8
1.4.2 無線傳感器網絡技術 9
1.4.3 M2M技術 11
1.4.4 基于IPv6協(xié)議的下一代互聯(lián)網 12
1.4.5 無線通信網絡 14
1.4.6 GPS全球定位系統(tǒng) 16
1.4.7 云計算技術 18
1.4.8 中間件技術 20
1.5 物聯(lián)網系統(tǒng)的安全特征 21
1.5.1 傳統(tǒng)網絡面臨的安全威脅 22
1.5.2 物聯(lián)網面臨的安全威脅 22
1.5.3 物聯(lián)網系統(tǒng)的安全特征 23
1.6 物聯(lián)網安全體系結構 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 無線傳感器網絡安全分析 27
1.7.3 感知層安全機制 29
1.8 網絡層安全分析 30
1.8.1 網絡層面臨的安全挑戰(zhàn) 30
1.8.2 網絡層安全分析 31
1.8.3 網絡層的安全機制 32
1.9 應用層安全分析 32
1.9.1 云計算平臺 32
1.9.2 應用層行業(yè)應用安全分析 34
1.10 本章小結 35
復習思考題 37
第2章 物聯(lián)網系統(tǒng)安全基礎 40
2.1 密碼學概論 40
2.1.1 密碼學的發(fā)展歷程 40
2.1.2 密碼系統(tǒng)的概念 43
2.1.3 密碼學的分類 44
2.2 常用加密技術 45
2.2.1 對稱加密算法 45
2.2.2 非對稱加密算法 51
2.3 密碼技術的應用 55
2.3.1 鑒別技術 55
2.3.2 數(shù)字簽名技術 58
2.3.3 物聯(lián)網認證與訪問控制 60
2.3.4 公鑰基礎設施PKI 61
2.4 互聯(lián)網的安全協(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 73
復習思考題 73
第3章 感知層RFID系統(tǒng)安全 75
3.1 RFID技術的起源與發(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技術的優(yōu)點 79
3.2.4 RFID技術的典型應用 80
3.3 RFID系統(tǒng)安全分析 82
3.3.1 RFID系統(tǒng)的安全問題 82
3.3.2 RFID系統(tǒng)的安全需求 83
3.3.3 針對RFID系統(tǒng)的攻擊 84
3.3.4 RFID系統(tǒng)的物理安全機制 87
3.3.5 RFID系統(tǒng)的安全協(xié)議 88
3.4 本章小結 94
復習思考題 95
第4章 感知層無線傳感器網絡安全 97
4.1 感知層無線傳感器網絡 97
4.1.1 感知層無線傳感器網絡概述 97
4.1.2 無線傳感器網絡的發(fā)展歷程 98
4.2 無線傳感器網絡的系統(tǒng)結構 98
4.3 無線傳感器網絡的特點 100
4.4 無線傳感器網絡安全體系 103
4.4.1 無線傳感器網絡面臨的安全威脅 103
4.4.2 無線傳感器網絡的信息安全需求 103
4.4.3 無線傳感器網絡安全體系 105
4.5 無線傳感器網絡物理層安全 105
4.5.1 安全無線傳感器節(jié)點 106
4.5.2 無線傳感器的天線設計 106
4.5.3 針對物理層攻擊的防護 107
4.6 無線傳感器網絡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)議實現(xiàn)的關鍵技術 109
4.7 無線傳感器網絡安全路由協(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 無線傳感器網絡密鑰管理機制 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 121
復習思考題 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 125
5.2.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展過程 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 129
5.2.6 嵌入式系統(tǒng)的安全機制 130
5.3 智能手機系統(tǒng)安全 131
5.3.1 智能手機概述 131
5.3.2 智能手機的操作系統(tǒng) 132
5.3.3 智能手機的安全威脅 134
5.3.4 智能手機的安全防護措施 136
5.4 感知層終端接入安全 137
5.5 本章小結 138
復習思考題 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)網感知層攝像頭安全 141
6.1.1 網絡攝像頭簡介 141
6.1.2 智能攝像頭簡介 142
6.1.3 攝像頭的技術指標 142
6.1.4 物聯(lián)網感知層攝像頭的安全案例 143
6.1.5 針對智能攝像頭的攻擊 143
6.1.6 物聯(lián)網感知層攝像頭風險分析 144
6.1.7 物聯(lián)網感知層攝像頭的安全對策 145
6.2 物聯(lián)網感知層條形碼系統(tǒng)安全 145
6.2.1 條形碼自動識別系統(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 條形碼技術的應用 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)的安全風險 150
6.3 物聯(lián)網感知層二維碼系統(tǒng)安全 150
6.3.1 二維碼技術的發(fā)展歷程 151
6.3.2 二維碼系統(tǒng)的優(yōu)點 152
6.3.3 二維碼技術在物聯(lián)網中的應用 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算法 153
6.4 本章小結 154
復習思考題 155
第7章 網絡層近距離無線通信安全 157
7.1 近距離無線通信系統(tǒng)概述 157
7.1.1 藍牙技術 157
7.1.2 Wi-Fi技術 158
7.1.3 ZigBee技術 159
7.1.4 NFC技術 159
7.1.5 超寬頻技術 160
7.2 藍牙技術安全 161
7.2.1 藍牙技術簡介 161
7.2.2 藍牙技術的特點 162
7.2.3 藍牙通信協(xié)議 163
7.2.4 藍牙網絡的拓撲結構 163
7.2.5 藍牙通信技術的工作原理 164
7.2.6 藍牙技術安全分析 164
7.2.7 藍牙的安全體系架構 165
7.2.8 藍牙的網絡安全模式 166
7.2.9 藍牙的密鑰管理 168
7.3 Wi-Fi網絡安全 169
7.3.1 Wi-Fi網絡的安全威脅 170
7.3.2 Wi-Fi網絡安全技術 171
7.4 ZigBee網絡安全 175
7.4.1 ZigBee技術的主要特點 176
7.4.2 ZigBee安全技術分析 176
7.5 NFC網絡安全 179
7.5.1 NFC技術簡介 179
7.5.2 NFC技術的工作原理 179
7.5.3 NFC技術的應用模式 179
7.5.4 NFC電子錢包的安全風險 180
7.6 超寬帶網絡安全 181
7.6.1 超寬帶技術的主要特點 181
7.6.2 超寬帶網絡面臨的安全威脅 182
7.6.3 超寬帶技術的安全規(guī)范 183
7.7 本章小結 186
復習思考題 188
第8章 網絡層移動通信系統(tǒng)安全 190
8.1 移動通信系統(tǒng)概述 190
8.2 移動通信系統(tǒng)面臨的安全威脅 190
8.3 第一代移動通信系統(tǒng)安全 191
8.3.1 第一代移動通信系統(tǒng)簡介 191
8.3.2 第一代移動通信系統(tǒng)的安全機制 192
8.4 第二代移動通信系統(tǒng)安全 192
8.4.1 第二代移動通信系統(tǒng)簡介 192
8.4.2 第二代移動通信系統(tǒng)的安全機制 193
8.5 第三代移動通信系統(tǒng)安全 195
8.5.1 第三代移動通信系統(tǒng)簡介 195
8.5.2 第三代移動通信系統(tǒng)的安全機制 196
8.6 第四代移動通信系統(tǒng)安全 199
8.6.1 第四代移動通信系統(tǒng)簡介 199
8.6.2 第四代移動通信系統(tǒng)的安全機制 200
8.7 第五代移動通信系統(tǒng)安全 202
8.7.1 第五代移動通信系統(tǒng)簡介 202
8.7.2 第五代移動通信系統(tǒng)的安全機制 203
8.7.3 5G 產業(yè)生態(tài)安全分析 207
8.8 本章小結 207
復習思考題 208
第9章 網絡層網絡攻擊與防范 210
9.1 網絡層網絡攻擊與防范概述 210
9.2 網絡層防火墻技術 211
9.2.1 防火墻技術簡介 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 防火墻技術的應用 215
9.2.6 防火墻的選購 215
9.3 網絡虛擬化技術 217
9.3.1 網絡虛擬化技術概述 217
9.3.2 虛擬專用網絡的連接方式 218
9.3.3 VPN系統(tǒng)的安全需求 219
9.3.4 隧道技術 219
9.3.5 隧道協(xié)議分析 220
9.3.6 IPSec隧道技術 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 防范黑客攻擊的對策 228
9.5 網絡病毒的防護 229
9.5.1 網絡病毒的概念 229
9.5.2 網絡病毒的特征 229
9.5.3 網絡病毒的分類 230
9.5.4 網絡病毒的檢測 231
9.5.5 網絡病毒的防治 232
9.6 入侵檢測技術 233
9.6.1 入侵檢測技術概述 233
9.6.2 入侵檢測的過程 234
9.6.3 入侵檢測系統(tǒng)的結構 234
9.6.4 入侵檢測技術的分類 235
9.6.5 入侵檢測方法 236
9.7 網絡安全掃描技術 237
9.7.1 網絡安全掃描技術概述 237
9.7.2 網絡安全掃描技術分析 238
9.7.3 網絡安全掃描技術的發(fā)展 240
9.8 本章小結 241
復習思考題 242
第10章 應用層云計算與中間件安全 245
10.1 應用層云計算平臺安全 245
10.1.1 云計算思想的產生 245
10.1.2 云計算平臺的概念 246
10.1.3 云計算平臺的服務模式 246
10.1.4 云計算平臺的部署模式 248
10.1.5 云計算技術的發(fā)展 249
10.1.6 國內外優(yōu)秀云計算平臺 250
10.1.7 云計算平臺的核心技術 256
10.1.8 云計算平臺的安全 260
10.1.9 云計算安全關鍵技術 262
10.1.10 物聯(lián)網與云計算平臺 265
10.2 物聯(lián)網的中間件 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 278
復習思考題 280
第11章 應用層數(shù)據安全與隱私安全 282
11.1 應用層數(shù)據安全 282
11.1.1 數(shù)據安全的概念 282
11.1.2 數(shù)據安全的要素 282
11.1.3 威脅數(shù)據安全的因素 283
11.1.4 數(shù)據安全制度 284
11.1.5 密碼與加密技術 284
11.1.6 網絡安全技術的綜合應用 286
11.2 數(shù)據保護 286
11.2.1 數(shù)據保護的概念 286
11.2.2 衡量數(shù)據保護的重要標準 286
11.2.3 數(shù)據保護技術實現(xiàn)的層次與分類 287
11.2.4 備份技術 287
11.2.5 鏡像技術 288
11.2.6 快照技術 294
11.2.7 持續(xù)數(shù)據保護技術 295
11.3 數(shù)據庫保護 298
11.3.1 數(shù)據庫保護概述 298
11.3.2 威脅數(shù)據庫安全的因素 299
11.3.3 數(shù)據庫安全保護措施 299
11.3.4 數(shù)據庫安全性機制 299
11.3.5 數(shù)據庫的完整性機制 302
11.3.6 數(shù)據庫完整性的約束 304
11.3.7 數(shù)據庫并發(fā)控制 305
11.3.8 數(shù)據庫的恢復 308
11.4 數(shù)據容災 309
11.4.1 數(shù)據容災概述 309
11.4.2 數(shù)據容災技術 311
11.4.3 容災方案的應用方案 313
11.5 應用層隱私保護技術 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)據隱私保護技術的分類 315
11.5.4 隱私保護技術的性能評估 316
11.6 基于數(shù)據失真的數(shù)據隱私保護技術 316
11.6.1 數(shù)據隨機化 317
11.6.2 阻塞技術 318
11.6.3 凝聚技術 318
11.7 基于數(shù)據加密的數(shù)據隱私保護技術 318
11.7.1 分布式環(huán)境安全多方計算 319
11.7.2 分布式環(huán)境匿名化 319
11.7.3 分布式關聯(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)據隱私保護技術 320
11.8.1 數(shù)據匿名化的原則 321
11.8.2 數(shù)據匿名化算法 322
11.9 應用層位置隱私保護 325
11.9.1 基于位置的服務 325
11.9.2 面向隱私保護的訪問控制模型 326
11.9.3 LBS中的位置隱私信息保護 328
11.10 應用層軌跡隱私保護 330
11.10.1 軌跡隱私保護概述 330
11.10.2 基于假數(shù)據的軌跡隱私保護技術 331
11.10.3 基于泛化法的軌跡隱私保護技術 332
11.10.4 基于抑制法的軌跡隱私保護技術 335
11.10.5 各類軌跡隱私保護方法的對比 336
11.11 本章小結 337
復習思考題 337
第12章 物聯(lián)網安全技術的典型應用 340
12.1 物聯(lián)網的安全體系架構 340
12.2 物聯(lián)網安全技術在智慧城市中的應用 341
12.2.1 智慧城市簡介 341
12.2.2 智慧城市的關鍵技術 342
12.2.3 智慧城市發(fā)展面臨的難題 344
12.2.4 建設智慧城市的策略 344
12.3 物聯(lián)網安全技術在智慧醫(yī)療中的應用 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)應對安全威脅的措施 346
12.4 物聯(lián)網安全技術在智能家居中的應用 347
12.4.1 智能家居系統(tǒng)的總體架構 347
12.4.2 智能家居系統(tǒng)的安全 348
12.5 物聯(lián)網智慧交通安全 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 356
復習思考題 357
第13章 物聯(lián)網系統(tǒng)安全相關新技術 359
13.1 人工智能技術 359
13.1.1 人工智能技術發(fā)展概述 359
13.1.2 人工智能的關鍵技術 361
13.1.3 人工智能在物聯(lián)網安全領域的應用前景 365
13.2 區(qū)塊鏈技術 368
13.2.1 區(qū)塊鏈技術的起源與發(fā)展 368
13.2.2 區(qū)塊鏈的定義與特征 369
13.2.3 區(qū)塊鏈技術的系統(tǒng)架構 370
13.2.4 區(qū)塊鏈系統(tǒng)的關鍵技術 370
13.2.5 區(qū)塊鏈技術的應用領域 371
13.2.6 區(qū)塊鏈技術在網絡安全中的應用 373
13.3 大數(shù)據技術 373
13.3.1 大數(shù)據的基本概念 373
13.3.2 大數(shù)據的系統(tǒng)結構 374
13.3.3 大數(shù)據分析的重要意義 375
13.3.4 大數(shù)據安全防護技術 376
13.4 本章小結 377
復習思考題 378

附錄A 各章復習思考題答案 380
附錄B 兩套模擬試題及參考答案 384
參考文獻 395