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第1章 物联网简介1

1.1引言1

1.2物联网系统的基本架构2

1.3物联网关键技术4

1.4物联网的技术标准6

1.5物联网的信息安全和隐私保护问题7

1.6物联网行业应用特点及安全问题9

第2章 物联网的安全架构11

2.1引言11

2.2感知层的安全机制的建立12

2.2.1无线传感网的安全问题与技术13

2.2.2 RFID的安全问题与技术15

2.2.3感知层安全机制的建立17

2.3传输层的安全机制20

2.3.1互联网的安全问题与技术21

2.3.2移动网络的安全问题与技术22

2.3.3传输层的安全架构22

2.4处理层的安全机制23

2.5应用层的安全机制25

2.6物联网系统的信息安全基础设施27

2.7物联网系统的安全检测评估与控制29

第3章 密码学与安全协议基础30

3.1引言30

3.2密码学概述30

3.2.1密码学的基本概念30

3.2.2密码体制32

3.2.3密码分析及密码体制的安全性33

3.3常见密码算法介绍37

3.3.1对称密码算法37

3.3.2公钥密码算法44

3.3.3数字签名算法48

3.3.4 Hash函数50

3.3.5 MAC算法53

3.3.6密钥管理简介56

3.4安全协议概述57

3.4.1安全协议的分类58

3.4.2安全协议系统模型59

3.4.3安全协议的安全属性60

3.4.4安全协议的设计准则60

3.4.5安全协议的缺陷分类62

3.5常见安全协议介绍63

3.5.1秘密共享协议63

3.5.2身份认证协议64

3.5.3密钥交换协议71

第4章 物联网安全基础设施76

4.1引言76

4.2网络环境信任的定义和信任的建立77

4.3信任的实现方法：公钥基础设施77

4.3.1互联网安全基础设施的技术要素78

4.3.2认证机构和电子证书82

4.3.3证书失效90

4.3.4 CA的信赖模型92

4.3.5证书的颁发、交换93

4.4典型应用94

4.4.1 SSL/TLS94

4.4.2 S/MIME95

4.4.3 VPN96

4.5标准化活动96

4.6基于身份的密码系统97

第5章 物联网感知层安全关键技术99

5.1引言99

5.1.1安全需求100

5.1.2安全威胁101

5.1.3安全机制103

5.2密钥管理104

5.2.1基于对称密码体制的密钥管理104

5.2.2基于非对称密码体制的密钥管理109

5.2.3综合分析114

5.3认证及完整性保护114

5.3.1 μTESLA广播认证协议115

5.3.2基于公钥密码体制的广播认证119

5.4其他安全技术121

5.4.1安全路由121

5.4.2安全定位124

5.4.3安全数据融合127

第6章 物联网传输层安全关键技术130

6.1引言130

6.1.1有线通信技术130

6.1.2无线通信技术132

6.1.3传输层的典型特征133

6.1.4传输层面临的安全威胁134

6.1.5传输层的安全关键技术135

6.2因特网安全通信协议135

6.2.1概述135

6.2.2 IPSEC协议136

6.2.3 SSL协议142

6.2.4 VPN142

6.3 LTE安全通信协议147

6.3.1概述147

6.3.2 LTE网络实体147

6.3.3 LTE网络安全架构149

6.3.4 LTE两层安全体系149

6.3.5 LTE密钥导出150

6.3.6 AKA协议151

第7章 物联网处理层安全技术154

7.1引言154

7.2数据库安全技术156

7.2.1数据库安全标准157

7.2.2标识与鉴别159

7.2.3访问控制162

7.2.4安全审计165

7.2.5安全数据库实例168

7.3云存储安全172

7.3.1可信云平台构建172

7.3.2虚拟化安全174

7.3.3云数据安全178

7.3.4云平台实例：Hadoop182

第8章 物联网应用隐私保护技术186

8.1引言186

8.2基于身份匿名的隐私保护187

8.2.1匿名身份基本概念和问题187

8.2.2基于身份隐私保护的原型系统192

8.2.3应用场景197

8.3数据关联隐私保护197

8.3.1数据挖掘带来的隐私泄露挑战198

8.3.2面向数据收集的隐私保护技术199

8.3.3面向数据传输的隐私保护技术200

8.3.4面向数据分发的隐私保护技术203

8.3.5数据关联隐私保护的评估指标211

8.4基于位置的隐私保护212

8.4.1基于位置的服务212

8.4.2基于用户ID的隐私保护214

8.4.3基于位置信息的隐私保护215

8.4.4基于位置隐私保护的查询218

8.4.5.基于位置隐私保护的系统结构220

8.4.6轨迹隐私保护223

第9章RFID系统应用安全231

9.1引言231

9.2 RFID技术简介232

9.2.1 RFID工作原理232

9.2.2 RFID标准234

9.2.3 RFID的典型应用236

9.3 RFID的安全需求238

9.3.1 RFID安全的假定238

9.3.2 RFID的安全层次划分239

9.3.3 RFID系统应用层的安全需求240

9.4 RFID隐私保护协议242

9.4.1 RFID的隐私保护措施242

9.4.2 MW隐私保护协议246

9.4.3 OSK隐私保护协议248

9.4.4 SM隐私保护协议250

9.5 RFID距离限定协议252

9.5.1距离限定协议的安全威胁254

9.5.2 HK协议254

第10章 物联网安全相关标准260

10.1引言260

10.2 ISO/IEC中的安全标准260

10.2.1 ISO/IEC 18000协议框架和关键参数260

10.2.2 ISO/IEC RFID空中接口协议中安全机制分析263

10.2.3 ISO/IEC轻量级分组密码标准PRESENT267

10.2.4 ISO/IEC轻量级分组密码标准CLEFIA272

10.3 EPCglobal安全标准278

10.3.1 EPCglobal标准总览278

10.3.2 EPC编码体系280

10.3.3 EPC标签分类及安全性概述281

10.3.4 EPC Class1 Generation2标准中的安全规定282

10.4国内物联网安全标准284

第11章 智能交通物联网系统的安全设计286

11.1引言286

11.2智能交通的概念286

11.3智能交通系统的关键技术287

11.3.1数据获取287

11.3.2数据处理288

11.3.3通信和数据交换290

11.4智能交通系统中的物联网技术292

11.4.1 RFID技术293

11.4.2传感器网络技术296

11.5智能交通系统中的安全需求及安全架构299

11.5.1智能交通系统中的安全需求299

11.5.2智能交通系统中的安全架构304

11.6智能交通系统所需的安全服务306

11.6.1系统和环境的安全306

11.6.2 ETC系统安全309

11.6.3密钥管理311

11.6.4安全检测模型316

11.6.5公钥证书的颁发和管理318

第12章 智能物流及其安全321

12.1引言321

12.2智能物流系统321

12.2.1智能物流系统的基本架构321

12.2.2基于无线传感器网络的智能物流跟踪系统323

12.2.3基于RFID和无线传感器网络的智能仓储管理系统325

12.2.4基于物联网的智能汽车供应链物流集成平台327

12.3智能物流的安全问题332

12.3.1智能物流的信息安全332

12.3.2信息采集的安全问题334

12.3.3信息传输的安全问题337

12.3.4信息管理平台的安全问题340

第13章 智能抄表物联网系统的安全技术343

13.1引言343

13.2电表的计量及抄表344

13.3抄表模块介绍345

13.3.1本地抄表345

13.3.2远程抄表345

13.3.3电力用户用电采集系统346

13.3.4智能电能表347

13.4智能电能表ESAM模块348

13.4.1 ESAM模块文件格式348

13.4.2 ESAM模块文件目录349

13.4.3密钥文件349

13.4.4电子钱包文件350

13.4.5参数信息文件350

13.4.6第一套费率文件351

13.4.7本地密钥信息文件352

13.4.8运行信息文件352

13.4.9控制命令文件353

13.5 CPU卡的类型354

13.6《多功能电能表通信协议》（DL/T 645-2007）部分介绍355

13.6.1字节格式355

13.6.2帧格式355

13.6.3安全认证命令356

13.6.4跳合闸、报警、保电（用于控制命令操作）357

13.6.5写数据（用于参数修改等操作）358

13.6.6三类参数359

13.7本地费控电能表361

13.7.1本地费控电能表的功能361

13.7.2本地费控电能表的付费功能介绍362

13.7.3远程付费功能的流程设计363

13.8远程费控电能表375

13.9安全问题分析375

13.9.1身份认证376

13.9.2电能表充值376

13.9.3密钥更新过程378

13.9.4数据回抄379

13.9.5远程控制380

13.9.6参数修改381