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物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展狀況及其網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)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(chǎn)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(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用將在未來5～15年中為解決現(xiàn)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(wǎng)發(fā)展計劃，進行相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前瞻布局，我國也將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)予以重點關(guān)注和推進。 總之，目前無論國內(nèi)還是國外，物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)都還處于起步階段，不同領(lǐng)域的專家學(xué)者對物聯(lián)網(wǎng)研究的起點各異，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)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(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)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(wǎng)概念在國內(nèi)的重視，成為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領(lǐng)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(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”明確納入重點產(chǎn)業(yè)振興。國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、科技部等都在研究制定促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力 ”中 第（16）款中有“推進物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)應(yīng)用”。 物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被納入十二五規(guī)劃中，這次兩會重要將討論物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(wǎng)的發(fā)展必然會對國家網(wǎng)絡(luò)與信息安全工作帶來新的挑戰(zhàn)和機遇 物聯(lián)網(wǎng)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(chǔ)設(shè)施。物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)的應(yīng)用是行業(yè)性的，一旦出現(xiàn)問題將是全局性。,6,一、課題研究的背景和意義,物聯(lián)網(wǎng)遭到病毒攻擊，或許就會出現(xiàn)工廠停產(chǎn)、社會秩序混亂現(xiàn)象，甚至直接威脅人類的生命安全。 互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)問題損失的是信息，而物聯(lián)網(wǎng)損失的則是物，一旦出現(xiàn)問題就會涉及到生命財產(chǎn)的損失。 信息復(fù)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(wǎng)技術(shù)內(nèi)涵、平臺架構(gòu)、發(fā)展趨勢等重要背景信息，深入分析物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用可能帶來的網(wǎng)絡(luò)信息安全新挑戰(zhàn)，思考其中蘊含的網(wǎng)絡(luò)安全工作的新機遇和網(wǎng)絡(luò)安全研究的新課題，可為中心未來網(wǎng)絡(luò)安全業(yè)務(wù)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(wǎng)發(fā)展與建設(shè)過程中，信息安全建設(shè)成為不可或缺的重要組成部分。 國外把物聯(lián)網(wǎng)信息安全提上議事日程。歐盟已推出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在一些傳統(tǒng)領(lǐng)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(wǎng)日趨成熟的過程中，歐盟為了完善隱私和個人數(shù)據(jù)保護，提出持續(xù)監(jiān)測隱私和個人數(shù)據(jù)保護問題，并修訂相關(guān)立法，加強相關(guān)方對話。 2010年8月，成都市發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，其中“發(fā)展重點”中的“物聯(lián)網(wǎng)信息安全中心”建設(shè)里明確指出：構(gòu)建覆蓋全程的信息安全保障體系，形成全國物聯(lián)網(wǎng)信息安全產(chǎn)品生產(chǎn)中心。,10,一、課題研究的背景和意義,面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，必須開展物聯(lián)網(wǎng)信息安全需求分析、安全策略制定、安全技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，提供安全咨詢、產(chǎn)品和系統(tǒng)安全測評、數(shù)據(jù)恢復(fù)、安全加固、應(yīng)急響應(yīng)、人員培訓(xùn)以及信息安全運行管理服務(wù)。 2011年隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的加快推進，物聯(lián)網(wǎng)安全將成為新的挑戰(zhàn)。,11,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,1、研究目標 (1)全面掌握物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展總體狀況和應(yīng)用趨勢； 目前國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)總體還處于起步階段。為推進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，未來5年將集中資源，攻關(guān)共性關(guān)鍵技術(shù)，探索行業(yè)應(yīng)用模式，實現(xiàn)科技創(chuàng)新。關(guān)鍵共性技術(shù)主要集中在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與傳感器網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)微型化技術(shù)、超高頻RFID、智能無線技術(shù)、通信與異構(gòu)網(wǎng)組網(wǎng)、網(wǎng)規(guī)劃與部署技術(shù)、綜合性感知信息處理技術(shù)、中間件平臺、編碼解析、檢索與,12,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,跟蹤以及信息分發(fā)等。 結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)特點，在突破關(guān)鍵共性技術(shù)時，研發(fā)和推廣應(yīng)用技術(shù)，加強行業(yè)和領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案的研發(fā)和公共服務(wù)平臺建設(shè)，以應(yīng)用技術(shù)為支撐突破應(yīng)用創(chuàng)新。從推廣應(yīng)用行業(yè)來看，公共安全、智能電網(wǎng)、物流產(chǎn)業(yè)、智能家居、遠程醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、精細農(nóng)業(yè)等行業(yè)將成為率先應(yīng)用的領(lǐng)域。,13,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,在現(xiàn)實生活中已可見物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)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(wǎng)的雛形，還尚未形成一個龐大的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)給我們構(gòu)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(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)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(nèi)容,(2)理清物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架和關(guān)鍵技術(shù)需求； 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及多個領(lǐng)域，這些技術(shù)在不同的行業(yè)往往具有不同的應(yīng)用需求和技術(shù)形態(tài)。 參照如下圖5所示的體系框架，對物聯(lián)網(wǎng)涉及的核心技術(shù)進行歸類和梳理，可以形成如圖7所示的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系模型。在這個技術(shù)體系中，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成主要包括感知與標識技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、計算與服務(wù)技術(shù)及管理與支撐技術(shù)四大體系。,15,16,計算與服務(wù)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù),感知與標識技術(shù),管理與 支撐技術(shù),圖6 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系模型,17,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,1）感知與標識技術(shù) 傳感技術(shù) 識別技術(shù) 2）網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù) 接入與組網(wǎng) 通信與頻管 移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù) 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入與組網(wǎng)技術(shù),18,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,3）計算與服務(wù)技術(shù) 信息計算 服務(wù)計算 智能的信息處理技術(shù) 4）管理與支撐技術(shù) 測量分析 網(wǎng)絡(luò)及能耗管理技術(shù) 安全保障 應(yīng)用開發(fā)環(huán)境技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)與終端管理技術(shù),19,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,(3)深度分析物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點被敵手控制——安全性全部丟失； 2）傳感網(wǎng)的普通節(jié)點被敵手控制（敵手掌握節(jié)點密鑰）； 3）傳感網(wǎng)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(wǎng)的節(jié)點（普通節(jié)點或網(wǎng)關(guān)節(jié)點）受來自于網(wǎng)絡(luò)的DOS攻擊； 5）接入到物聯(lián)網(wǎng)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(nèi)容,初步分析認為，物聯(lián)網(wǎng)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(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。,21,二、研究目標和主要研究內(nèi)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(shù)據(jù)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(zāi)難控制和恢復(fù)； 5）非法人為干預(yù)（內(nèi)部攻擊）； 6）設(shè)備（特別是移動設(shè)備）的丟失。,22,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,(4)提出初步的安全問題解決思路建議。 產(chǎn)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(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能帶來的安全問題。 此外，有關(guān)部門需要制定對策措施，防患于未然，加強法制和技術(shù)手段建設(shè)，推動完善信息安全知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)、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(nèi)容,在信息資源高度集中甚至“壟斷”的技術(shù)發(fā)展趨勢下，我國亟待構(gòu)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(shù)革命和社會變革中掌握更多的話語權(quán)和主動權(quán)。 首先，要加大力度支持關(guān)乎國家信息安全的信息技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，設(shè)立信息安全技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化重大專項，增加對信息安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究的資金投入，形成自主知識產(chǎn)權(quán)的信息安全技術(shù)和產(chǎn)品。,24,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,其次，制定優(yōu)惠政策，引導(dǎo)和壯大具有自主知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)安全市場和企業(yè)，培育具有國際競爭力的網(wǎng)絡(luò)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(jīng)驗技術(shù)交流，及時掌握國際上最先進的安全防范手段和技術(shù)措施。,25,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,2、研究內(nèi)容 （1）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃調(diào)研 搜集整理國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略和規(guī)劃，分析物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)行動方案，描繪了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的前景，并提出要加強歐盟政府對物聯(lián)網(wǎng)的管理，消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙。,26,奧巴馬政府出臺《經(jīng)濟復(fù)蘇和再投資法》其中鼓勵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展政策主要體現(xiàn)在推動能源、寬帶與醫(yī)療三大領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。 2009年10月13日，韓國通信委員會通過了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力，提出了“通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實施，打造未來廣播通信融合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強國”的目標，并確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴散環(huán)境4大領(lǐng)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(shù)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(wǎng)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(wǎng)的戰(zhàn)略。,28,2、研究內(nèi)容,（2）物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)分析 廣泛搜集分析整理物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、關(guān)鍵和標準研究的有關(guān)資料，梳理當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的主要思路和趨勢；,29,二、研究目標和主要研究內(nèi)容,（3）物聯(lián)網(wǎng)安全問題跟蹤 全面分析物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展和應(yīng)用可能引發(fā)的安全挑戰(zhàn)，對比互聯(lián)網(wǎng)、固定網(wǎng)、移動網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的安全問題，研究提出物聯(lián)網(wǎng)安全問題的新特征和新需求； （4）物聯(lián)網(wǎng)安全問題解決思路探索 搜集整理國內(nèi)外研究機構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)安全研究規(guī)劃和進展情況，分析提出物聯(lián)網(wǎng)安全研究的技術(shù)框架和主要方向。,30,三、研究方法,1.研究方法 廣泛搜集國內(nèi)外相關(guān)資料，重點關(guān)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(nèi)外相關(guān)研究的創(chuàng)新思路，擴展研究視野和技術(shù)思路；緊密結(jié)合中心業(yè)務(wù)發(fā)展和研究需求，重點分析可能的技術(shù)方向和應(yīng)用方法。,31,三、研究方法,2 技術(shù)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(xué)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(nèi)外動態(tài)，爭取盡快與國內(nèi)相關(guān)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(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃調(diào)研 2011.4~2011.6物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)分析 2011.7~2011.8物聯(lián)網(wǎng)安全問題跟蹤 2011.9~2011.10物聯(lián)網(wǎng)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,