作者简介
泰森T. 布鲁克斯（Tyson T. Brooks）博士是美国雪城大学（Syracuse University）信息学院副教授，他也工作在美国雪城大学的信息与系统保障信任中心（CISAT），是一位信息安全技术专家和科学实践者。布鲁克斯博士是《International Journal of Internet of Things and Cyber-Assurance》期刊的创始人和主编，是《Journal of Enterprise Architecture》、《International Journal of Cloud Computing and Services Science》和《International Journal of Information and Network Security》期刊的副主编。
目录
译者序
原书序：有效的网络保障对物联网至关重要
原书前言
缩略语
引言
第一部分 嵌入式安全设计
第1章 为物联网设计认证安全
1.1简介
1.2微电子革命的教训
1.3经设计认证的安全性
1.4章节概述
1.5访问控制逻辑
1.6 高阶逻辑HOL简介
1.7 HOL中的访问控制逻辑
1.8高阶逻辑中的密码组件及其模型
1.9加密哈希函数
1.10非对称密钥加密
1.11数字签名
1.12为状态机添加安全性
1.13经设计认证的网络恒温器
1.14恒温器使用案例
1.15服务器和恒温器的安全上下文
1.16顶层的恒温安全状态机
1.17精制恒温安全状态机
……
1.19结论
附录
参考文献
第2章 通过物联网的嵌入式安全设计实现网络保障
泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks），琼帕克（Joon Park）
2.1引言
2.2 网络安全与网络保证
2.3 识别，设防，重建，生存
2.4结论
参考文献
第3章 物联网设备安全更新机制
马丁·戈德堡（Martin Goldberg）
3.1引言
3.2物联网安全的重要性
3.3 应用纵深防御策略更新
3.4 标准方法
3.5结论
参考文献
第二部分 信任的影响
第4章 物联网的安全和信任管理：RFID和传感器网络场景
M.巴拉 奎师那（M.Bala Krishna）
4.1 引言
4.2 物联网的安全与信任
4.3 射频识别：演变与方法
4.4 无线传感器网络中的安全与信任
4.5 物联网和RFID在实时环境中的应用
4.6未来研究方向和结论
参考文献
第5章 物联网设备对网络信任边界的影响
妮科尔 纽美耶（Nicole Newmeyer）
5.1引言
5.2信任边界
5.3风险决策和结论
参考文献
第三部分 可穿戴自动化技术回顾
第6章 可穿戴物联网计算：界面、情感、穿戴者的文化和安全/隐私问题
罗伯特 马克劳得（Robert McCloud），玛莎 雷斯基（Martha Lerski），
琼帕克（Joon Park），泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks）
6.1引言
6.2可穿戴计算的数据精度
6.3界面与文化
6.4情感与隐私
6.5可穿戴设备的隐私保护策略
6.6关于可穿戴设备的隐私/安全问题
6.7对未来可穿戴设备的期望
参考文献
第7章 基于面向消费者的闭环控制自动化系统的物联网漏洞
马丁 穆里洛（Martin Murillo）
7.1引言
7.2工业控制系统和家庭自动化控制
7.3 漏洞识别
7.4 基本对控制环路和服务提供商攻击的建模和仿真
7.5 通过基本家庭供暖系统模型来说明各种攻击
7.6 对受到攻击的可能经济后果的预见
7.7讨论与结论
参考文献
第8章 物联网的大数据复杂事件处理：审计、取证和安全的来源
马克 安德伍德（Mark Underwood）
8.1 复杂事件处理概述
8.2 物联网在审计、取证和安全方面的安全挑战及需求
8.3 在物联网环境中采用CEP的挑战
8.4 CEP与物联网安全可视化
8.5总结
8.6结论
参考文献
第四部分 网络物理系统的云人工智能
第9章 云计算-物联网结构中安全保障机制的稳态框架
泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks），李·麦克奈特（Lee McKnight）
9.1引言
9.2背景
9.3建立云计算-物联网的分析框架
9.4 云计算-物联网的稳态框架
9.5结论
参考文献
第10章 确保物联网网络保障的人工智能方法
乌库科奇（Utku Ko¨SE）
10.1引言
10.2物联网中与人工智能相关的网络保障研究
10.3多学科智能为人工智能提供机遇
10.4关于未来基于人工智能的物联网网络保障的研究
10.5结论
参考文献
第11章 网络物理系统的感知威胁建模
克里斯托弗 里博纳特（Christopher leberknight）
11.1引言
11.2物理安全概述
11.3接地理论的相关性
11.4理论模型的构建
11.5实验
11.6结果
11.7讨论
11.8未来的研究
11.9结论
参考文献
附录
A IEEE物联网标准清单
B 词汇表
C CSBD温控器报告
D CSBD访问控制逻辑报告
序言
原书序：有效的网络保障对物联网至关重要
（Zeal Ziring，美国国家安全局信息保障技术总监）
我们的社会已经在很大程度上依赖于互联网，以各种各样的方式来访问和使用网络空间。互联网给人们带来了惊人的信息交换能力，可以进行信息交换、商业活动、教育和娱乐活动。但是，对于互联网的发展和成长，通常是通过人们的活动将虚拟世界和物质世界轻微地联系起来，网络数据包和协议的领域与田野、道路和建筑物的物理世界总是分开的。而物联网则使虚拟世界与物质世界越来越紧密地交织在一起成为了可能，它也可称之为网络物理系统（Ｃｙｂｅｒ－ＰｈｙｓｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＣＰＳ）或其他名称。这种将虚拟世界和现实物理世界紧密联系起来的进程既能带来巨大的好处，同时也能带来巨大的风险，这是一个复杂的发展趋势，建立在技术进步的基础之上，以经济和社会发展为驱动力。它已经在顺利推进了，尽管到目前为止我们只感觉到轻微的影响。
随着物联网技术和功能的日益普及，并最终实现无处不在，物理世界的许多方面将在网络空间中变得更加明显。在某些情况下，网络空间的进程将影响或控制物理对象和环境。物理世界和虚拟世界的接触点将会激增。有很多人估计，在物联网发展的过程中，有多少连接的“物” 会从物理环境中分散出来，这个数量会是１０亿到５０亿甚至２０００亿。由于物理世界和虚拟世界之间的巨大融合，我们对互联网和相关技术的依赖也将增加。
已经有许多关于物联网技术的书籍和文章描述了推动物联网的技术以及我们将从中获得的巨大好处。但是这些好处是不确定的。随着物理世界越来越依赖于虚拟世界，目前局限于网络空间的安全威胁将会扩大和转化到物理世界。这本书的主题是关于理解这些风险：它们为什么会出现，它们如何不同于我们今天面临的网络风险，特别是如何解决这些风险。
１.网络发展的历史有许多讲述关于互联网历史的资料，主要集中在技术、人或其他因素上。看待互联网的一种方式是它如何从以前独立的系统和领域的融合中发展起来。这与理解物联网及其网络保障的重要性有关，因为它代表了最大的融合。
从电话和无线电广播开始，军事和民用通信就截然不同了。从第二次世界大战开始，军事和民用通信使用不同的技术和不同的保护手段。军事通信通常是加密的，使用不同频段的协议和基础设施。自１９５２年创建以来，美国国家安全局（ＮＳＡ）设计并编纂了包括军方在内的国家安全通信所必需的安全措施。从２０世纪９０年代中期到今天，２０多年来，军事和民用（包括商业）通信之间已经变得更加紧密：共同的技术、协议、基础设施和标准支撑了这两者。最初设想的用于维护国家安全的密码强度级别现在被用来保护战略情报和社交媒体。战术军事行动仍然使用专门的无线电设备，但也使用商业智能手机和蜂窝移动通信标准。从军事方面来说，融合主要是由商业产品提供的强大功能和工作能力驱动的；从商业方面来说，以往仅限于国家安全应用的安全机制是由于在网上进行业务的保证和隐私的需要而推动的。
另一个融合———语音电话和数据网络的融合———已经几乎完成。当然，语音电话网络是首先出现的，到了２０世纪６０年代计算开始发展时，国内和国际电话网络已经建立起来了。事实上，电话网络是如此庞大和可靠，早期的数字通信就是把它用作基础设施，将数字数据从串行线路转换成调制的音频信号，通过电话网络传输，然后在另一端再把它们转换成比特数据的。但是在２０世纪７０～８０年代，电话网络本身变成了数字化的，同样的交换网络被用来承载语音呼叫和专用的数字链路（所谓的“租用线路”）。一些最早的广域数据交流，如电子公告板和新闻组，就采用这些技术。与此同时，大学和公司以及美国国防部（ＤｏＤ） 正在创建分组网络的基础设施。
到２０世纪８０年代初，互联网的许多关键技术已到位，互联网开始呈指数增长。但电话网络仍然围绕着静态中继线和电路交换而建立。从２０世纪９０年代到２１世纪初期，分组交换和互联网协议的核心技术被整合到全球电话网络中，语音成为分组网络上的另一种数字通信业务。今天，全球网络结构完全是基于分组的，语音业务和数据业务之间的区别主要是针对蜂窝通信系统。但是以前独立的语音和数据网络的融合产生了安全方面的隐患，语音电话服务可能会受到数据网络的攻击，但现代网络中的网络保障技术可以帮助保护语音和数据服务。
另外还有一个趋势要特别指出，是与工业网络和公共数据网络的融合。工业系统的计算机控制始于２０世纪６０年代，采用直接数字控制（ＤＤＣ）系统。第一个可编程序逻辑控制器（ＰＬＣ） 系统建于１９６８年。到２０世纪７０年代末，ＰＬＣ使用调制解调器、串行链路和专有协议进行连接。２０世纪９０年代初，在互联网协议（ＴＣＰ／ＩＰ）上出现了工业控制协议的互操作性和传输标准，但控制系统仍然通过专用链路或租用线路连接和管理。自２０００年以来，通过互联网控制工业系统的领域发展迅速。这种融合的驱动因素是降低成本和提高操作灵活性，特别是将工业控制和监控系统与业务系统集成在一起，这样做的好处是巨大的，但是让工业系统直接或间接地暴露给互联网来访问也会带来巨大的风险。控制系统的部件通常是为了可靠性、简单性和经济性而设计的，政府、学术界和商业实验室的反复测试已经发现了在整个行业中１０多年来存在的诸多漏洞。将工业控制系统连接到互联网并将其与其他互联网系统集成的趋势有时被称为“工业互联网”，就好像它是一个单独的网络，其实事实并非如此。
随着上面所描述的融合历史的发展，针对计算机和数据网络的恶意活动也同时存在。这个历史记录在多本书和多篇论文中，但只有少数几个专题，讨论了威胁的增长。在互联网之前的年代，计算机和网络当然也会受到恶意行为的影响，但范围相对狭窄，一些早期的个人计算机（ＰＣ） 病毒传播相当广泛，但仅限于一个非常狭窄的操作系统和应用程序范围。军事网络一般在国家行为层面上由参与者被动收集，但这是可以预料的，风险也是可以管理的———被动收集的风险可以通过有效的加密来管理。
在全球互联网的早期，从１９８８年的莫里斯蠕虫病毒（ＭｏｒｒｉｓＷｏｒｍ） 开始，一直持续到２０世纪９０年代和２１世纪初，出现了许多大规模的网络恶意攻击事件。虽然这些感染成为了头条新闻，但更复杂的恶意软件和间谍功能软件正在悄悄发展。另外，随着万维网（ＷＷＷ） 的发展，对网站的篡改攻击也相应增长。
在这段时期的大部分时间里，互联网上存储和业务信息的价值都不高，许多恶意行为者的动机即“释放一种在世界范围内传播的计算机病毒，获得同行的好评”。在此期间，计算机和网络技术的主要供应商也开始更加重视安全。举个例子，在１９９２年，微软公司的旗舰产品是Ｗｉｎｄｏｗｓ３.１，它没有有效的安全性；到２０００年，他们的旗舰产品Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００包含了广泛的安全功能。
在最近的十年中，互联网领域的融合带动了经济、政府和社会发展的很大一部分。连接系统和服务的价值和多样性的增加也推动了恶意活动的相应增长和多样化。例如，互联网服务更多地用于银行业，紧随其后的是针对银行账户和交易的网络犯罪。同样，随着各国政府和各经济体对互联网的依赖程度越来越高，世界各国政府已加大了利用互联网作为收集情报和向对手施压的领域。包括美国在内的许多国家已将网络空间业务纳入其军事理论。
我们也看到了第一起通过互联网攻击工业控制网的事件，其影响已经超出了网络空间进入物理世界。早期的大多数攻击被认为是偶然的，但到２００８年底，很明显一些网络攻击者故意针对电力公司进行攻击并勒索。２０１０年，Ｓｔｕｘｎｅｔ震网病毒被发现，似乎是针对特定的工业设施，通过互联网和其他网络传播，并造成该设施的物理损坏（以及其他地方的服务中断）。
网络发展历史的明确信息是，攻击跟随价值。即我们放在互联网上的信息价值和依赖性越大，恶意攻击者、罪犯和敌对政权就越有动力在那里攻击。我们正处于网络最大融合的早期阶段，而且我们对保障的需求相当巨大且迫切。
２.物联网的广度和多样性物联网的融合是一个非常广泛的现象，涵盖了几乎所有行业、技术标准和地理范围。它既包括连接的“物”，也包括了与它们交互的各种数据分析、管理和基础设施服务。数据和交互是我们期望获得好处的基础，如一辆有互联网连接的汽车可能有助于驾驶员前往他们的目的地，并且当大多数汽车都通过一条路时，分析和主动管理软件将有助于一座城市有效地保持交通畅通。一些创新公司正在设计新的数据分析模型，并在住房、交通、制造业、医疗保健、公共安全、能源、零售等领域进行数据分析。
物联网的标准格局是比较复杂的，在许多领域，标准还在不断涌现或演变。
标准对于物联网是必不可少的，因为它们促进了互操作性、稳定性和创新性。有许多领域的标准将是必不可少的，但其中四个与物联网安全特别相关。
１）蜂窝通信———无线电频谱是一种有限的、宝贵的资源。随着越来越多的设备连接入互联网，管理所有这些资源的可用性将是至关重要的。
２）个人局域网（ＰＡＮ）———可穿戴设备和附近设备之间距离非常短的数据交换标准仍在发展，以支持我们所需的所有功能和保障。
３）安全性和密码学———大多数现有的安全协议、认证方案和其他标准都是为台式计算机和企业服务器设计的。未来将需要新标准来为大量小型受限设备提供基本的安全服务，这些服务包括身份和认证管理、授权以及数据保护等。物联网将在配置、效率和规模方面提出新的要求。
４）感知和数据管理———物联网的最大好处在于对物理世界的感知方面，将这些感知数据公开给网络空间进行分析和融合。所以，也需要标准来表示和管理大量的传感器数据。
物联网设备将使用各种连接互联网的方式。有些设备只有在被别的设备激活时才能被访问，比如射频识别（ＲＦＩＤ） 标签阅读器。还有其他设备会进行定期的交互，提供数据或接受命令，否则是静默的（例如植入式医疗器械、气象传感器）。许多设备将允许连续的连接来传送数据或允许远程实体对象施加实时控制（例如智能电视、变电站监控），还有一些设备将作为本地网关，支持本地交互并为其他设备提供互联网连接在其范围内（例如智能汽车、公共汽车或火车）。
综上所述，物联网将给我们带来巨大的好处，但这些好处大多取决于某种形式的信任，我们只有在物联网设备和支持服务的运作中对其有足够的信任，才能赋予它们对物理系统和环境的控制权。我们需要有信心，相信从传感器提供的数据是准确的，以便依靠它们做个人、商业甚至是军事决策。建立和维护必要的信任在很多方面都是具有挑战性的。即使对于狭窄的传统计算机，通常也不可能有完整而全面的信任。相反，我们需要建立可以提供特定类型信任的系统。我们需要在个人设备、设备群体、用户、服务和基础设施多个层面对物联网系统进行信任管理和相关保证。
３.关于物联网的网络保障是什么？为什么它很重要？在最高层次上，物联网的保障就像对网络空间其他元素的保障一样。但是，受物联网规模的限制，以及保障失败的潜在影响，意味着目前实现保障的战略是不够的。
基本保障属性是：
１）真实性———保证声称拥有身份的实体拥有使用它的权利。分配和认证身份对物联网将是具有挑战性的。
２）完整性———保证信息仅由有权这样做的实体才能创建、修改和删除。
３）保密性———确保只有具备必要权利的实体才可访问或可读信息。
４）可用性———保证信息或服务在所有条件下都可用或可访问。
５）不可抵赖性———保证一项活动可以无可辩驳地绑定到一个负责任的实体上。
这些保证是基本的。通过使用和组合它们，系统可以提供更高的定制属性，例如隐私、合法性或可恢复性。所有这些对于物联网设备的安全运行及其将要支持的服务来说都是非常重要的。
除了设备直接面临安全风险外，物联网将对其所依附的传统系统和网络的风险状况产生深远的影响。将各种各样的物联网设备连接到传统网络上将扩大这些网络的受攻击面。为了支持这些设备，传统网络将不得不支持更广泛的协议和数据格式，这也为可利用的漏洞增加了新的潜在威胁。最后，许多物联网采用案例桥接弥补传统的信任边界，或者要求系统所有者建立新的信任关系，因此建立对物联网设备和系统的保障，对于管理这些风险也是至关重要的。
实现传统网络的基本保障属性已被证明是极其困难的———最近的安全事件向我们表明，我们现有的技术措施和做法不足以防止网络攻击的不利影响。在物联网系统中实现基本属性保障将更加困难。为什么？首先，物联网的规模和多样性将需要跨越范围很广的方法和标准。设备功能是多种而异构的，如计算速度、数据存储和通信带宽。对于连接的设备，这些功能中的一些功能将从小型标签和传感器到智能车辆和建筑物，在六个数量级或更多的范围内变化。
支持连接设备和服务的另一个挑战是安全需求的多样性。有些设备将需要非常严格的安全权限。例如，植入的医疗设备将具有非常高的完整性要求，并且应该仅向患者和授权医生发送数据；相反，气象传感器则可以向任何请求者提供数据。设备的寿命也将是一个挑战，所以要确保一些物联网设备具有长效性。有些设备将具有频繁接受安全更新的能力和相应的传输带宽，但有些设备却不需要。例如，某些类型的传感器不得不运行多年，并且不能期望在工作期间接收任何软件更新或信任节点的更新，这意味着这些设备内置的安全机制需要非常简单和健壮。
最后，基于保证物联网设备数据和访问的法律、政策和实践相对不成熟，物联网将面临很多保障挑战。考虑一个智能建筑———应该授权哪些参与方读取建筑系统的传感器数据？是建筑物的所有者、租户、还是当地的消防部门，亦或是维修工（如水管工或电工）？每个利益相关者对于访问建筑物数据的一部分或调整建筑物的运行方面都有很好的理由。但是技术控制、法律判例和接受的做法都并没有为支持他们做好准备。
物联网将让我们体会到信息技术的灵活性和强大的力量感，从单人可穿戴设备到零售店，再到公路系统，感知、理解、管理和优化物理世界的许多方面，我们依靠物联网来为我们做这些事情，如果我们有一定的必要保障，就可以享受相应的利益。以下是基于网络安全的基本属性，但是已被调整为可以为物联网系统的设计者和制造者可以采纳的属性：
１）保证收集的数据是有效的（即报告的值是被检测的值）。
２）确保访问收集到的数据受到适当的限制。
３）保证设备的控制权仅由授权方执行，并可追究这些执行方的责任。
４）确保适用的法律、法规和政策得到执行。
５）确保物联网系统和其他网络系统之间的互动可以被监控和控制。
６）确保当单个设备或组件更新或替换时，整体安全属性继续保持不变。
物联网最重要的安全属性将是系统属性，由硬件和软件、服务提供商、数据聚合中间件以及演示系统提供，限定并依赖于多层的保证。
４.示例下面的示例验证了四种不同的物联网场景的保障挑战。
示例１———连接到互联网的医疗可植入设备可以提供更快捷的健康问题检测，更精细的反映和监测整体健康。由于设备本身在尺寸，功耗和连接性方面受到严重限制，使用这样的设备有直接的风险，即对其进行网络攻击可能直接威胁用户的健康和生命安全。例如改变设备报告数据的攻击可能会造成这样的威胁，因为医疗可能是以此数据为基础的。收集到的数据也有很强的隐私问题。数据访问的保障将是复杂的，因为有多个利益相关者：病人、医生、医院、急救员、保险公司、设备制造商等。此外，医疗设备和健康数据也受到复杂的监管制度的制约，这些制度仍适应于网络威胁。
示例２———连接到互联网的汽车将支持从简单地避免碰撞，到驾驶和保养，以及到完全自主操作的各种使用情况。运输安全和效率有很大的潜在收益，这样一个复杂的系统也会有一个复杂的授权模型，对于驾驶员、机械师、制造商、公路系统和网络基础设施都有不同的权限。有些操作将受到严格的实时限制，而另一些涉及与全球互联网的通信。车辆与智能高速公路系统之间的相互作用仍在定义，但意味着非常密切的信任关系。最近来自研究人员的漏洞演示表明，目前的汽车远程信息处理系统不能有效地执行信任边界，这将不得不改变信任关系。最后，连接网络的汽车将连接到各种各样的其他网络，如在业主的家中，在维护设施店，以及在高速公路上。每辆车和这些网络之间需要有非常具体和有限的信任关系。
示例３———智能建筑将包含各种传感器、执行器和控制系统，用于多种用途：照明、安全、加热和冷却、入口控制等。这些系统中的很多都是为了提高建筑物的成本效益而设置的，或者是为了更好地吸引用户。收集到的数据会有一些隐私或保密问题。但主要风险将是基于控制的：建筑物内的控制系统的滥用可能使其不适宜居住甚至损坏。控制完整性和授权将成为智能建筑的关键保障，但如上所述，这类建筑的授权用户将是庞大而多样的。除了连接到互联网之外，许多楼宇自动化技术还使用无线网络，使用Ｗｉ Ｆｉ，ＺｉｇＢｅｅ和蓝牙等标准。这些可以使建筑物的网络暴露于任何接近的人。
示例４———传感器网络提供了监测不同环境和场所的物理条件的潜力。例如，海洋传感器网络可能由传感器浮标、通信继电器以及其他浮动和锚定元件组成。网络组件将是广泛分布的，工作条件恶劣，连通性不确定。这些组件可能会受到功率的限制，预计将在存储式电源上长期运行。从这些传感器收集的数据可能是公开的，其完整性可能对于海洋导航和天气预报至关重要。来自传感器网络的数据将与分析系统中的其他数据来源进行融合，在分析系统中可能会有更多的价值来吸引威胁行为者。这意味着需要管理传感器网络和分析系统之间的信任，以防止传感器向上传播的危害。
这四个例子显示了几个共同的元素。第一，完整性是大多数物联网用例的关键问题，它包括报告数据的完整性和控制的完整性；第二，许多为各种物联网领域生产部件的供应商历史上都不必担心其产品的网络保障，直到现在他们的产品才面临这样的威胁；第三，在这些示例中，没有简单的模型或信任关系的通用模型。每一个示例都包括各种不同的角色和权利的利益相关者。最后，这些示例中所有连接的设备都不能独立运行，它们都与其他基础设施和系统相互作用，从这些系统中承受风险并同时给这些系统带来风险。
５.物联网的网络保障要素研究人员、学术界人士、专业人士和科学工作者还有很多工作要做，以创造一个可靠的和可信赖的物联网环境。研究已经在进行中，需要继续下去。标准机构和财团已经承担了将安全建设纳入所需标准的挑战。下一步是为更广泛的社区、制造商、服务提供商、数据整合商的产品提供保障，并为用户提供需求。我们还不知道物联网需要的所有保证和安全功能，但我们知道的这些都将是至关重要的。这部分知识，以及在构建过程中的学习，一直是通向当今互联网环境的各种主要发展的特征。我们可以在构建的过程中学习，但我们必须在每一步中构建要点。下面列出了一些要点，并在本书的各章中进行了更充分的探讨。基本的安全属性、基本原理，必须设计到物联网的设备、基础设施和后端分析系统中。安全性设计必须反映物联网的要求和约束，必须使高层保障成为端到端的保障。
本书第１章和第２章探讨设计物联网的一般保障，提供物联网设备和服务的身份认证以及管理与这些身份认证相关的凭证、属性和授权。对于支持诸如隐私和访问控制之类的高级别保障属性至关重要。物联网设备必须能够安全地集成到现有的网络服务和企业ＩＴ环境中———这就要求物联网设备本身具有一定的安全特性，并且企业网络系统处理信任域的方式也将发生重大变化，第３章探讨了这个非常具有挑战性的领域。建立和维护物联网系统的保障将取决于信任管理服务，信任管理服务将不得不从单个设备扩展到第４章和第５章所述的高级数据分析服务。第６章回顾了可穿戴计算的隐私和安全问题。第７章重点介绍了工业控制系统的漏洞问题。第８章讲述利用大数据技术来增强物联网的安全的方法，这本身只是提高网络保障所需的多种措施之一。保障不是一次可以建立，然后就可以被遗忘的事情，它必须积极管理、测量和维护。第９章探讨了安全评估机制的更普遍的挑战。第１０章研究网络保障在未来人工智能方面的应用。第１１章探讨了物联网对网络物理系统的威胁。
为了确保构成物联网的设备和系统中必须包含必要的保障要素，有必要提高对挑战和可能解决方案的认识。本书是朝这个方向迈出的一步。通过提出棘手的问题，并提出可能的解决方案，将鼓励讨论和辩论，让工程师和设计人员接触到新的策略和新的标准，促进网络保障的积极发展。有了这些保障，我们将能够充分利用物联网的潜在好处。
泰森T. 布鲁克斯（Tyson T. Brooks）博士是美国雪城大学（Syracuse University）信息学院副教授，他也工作在美国雪城大学的信息与系统保障信任中心（CISAT），是一位信息安全技术专家和科学实践者。布鲁克斯博士是《International Journal of Internet of Things and Cyber-Assurance》期刊的创始人和主编，是《Journal of Enterprise Architecture》、《International Journal of Cloud Computing and Services Science》和《International Journal of Information and Network Security》期刊的副主编。
目录
译者序
原书序：有效的网络保障对物联网至关重要
原书前言
缩略语
引言
第一部分 嵌入式安全设计
第1章 为物联网设计认证安全
1.1简介
1.2微电子革命的教训
1.3经设计认证的安全性
1.4章节概述
1.5访问控制逻辑
1.6 高阶逻辑HOL简介
1.7 HOL中的访问控制逻辑
1.8高阶逻辑中的密码组件及其模型
1.9加密哈希函数
1.10非对称密钥加密
1.11数字签名
1.12为状态机添加安全性
1.13经设计认证的网络恒温器
1.14恒温器使用案例
1.15服务器和恒温器的安全上下文
1.16顶层的恒温安全状态机
1.17精制恒温安全状态机
……
1.19结论
附录
参考文献
第2章 通过物联网的嵌入式安全设计实现网络保障
泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks），琼帕克（Joon Park）
2.1引言
2.2 网络安全与网络保证
2.3 识别，设防，重建，生存
2.4结论
参考文献
第3章 物联网设备安全更新机制
马丁·戈德堡（Martin Goldberg）
3.1引言
3.2物联网安全的重要性
3.3 应用纵深防御策略更新
3.4 标准方法
3.5结论
参考文献
第二部分 信任的影响
第4章 物联网的安全和信任管理：RFID和传感器网络场景
M.巴拉 奎师那（M.Bala Krishna）
4.1 引言
4.2 物联网的安全与信任
4.3 射频识别：演变与方法
4.4 无线传感器网络中的安全与信任
4.5 物联网和RFID在实时环境中的应用
4.6未来研究方向和结论
参考文献
第5章 物联网设备对网络信任边界的影响
妮科尔 纽美耶（Nicole Newmeyer）
5.1引言
5.2信任边界
5.3风险决策和结论
参考文献
第三部分 可穿戴自动化技术回顾
第6章 可穿戴物联网计算：界面、情感、穿戴者的文化和安全/隐私问题
罗伯特 马克劳得（Robert McCloud），玛莎 雷斯基（Martha Lerski），
琼帕克（Joon Park），泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks）
6.1引言
6.2可穿戴计算的数据精度
6.3界面与文化
6.4情感与隐私
6.5可穿戴设备的隐私保护策略
6.6关于可穿戴设备的隐私/安全问题
6.7对未来可穿戴设备的期望
参考文献
第7章 基于面向消费者的闭环控制自动化系统的物联网漏洞
马丁 穆里洛（Martin Murillo）
7.1引言
7.2工业控制系统和家庭自动化控制
7.3 漏洞识别
7.4 基本对控制环路和服务提供商攻击的建模和仿真
7.5 通过基本家庭供暖系统模型来说明各种攻击
7.6 对受到攻击的可能经济后果的预见
7.7讨论与结论
参考文献
第8章 物联网的大数据复杂事件处理：审计、取证和安全的来源
马克 安德伍德（Mark Underwood）
8.1 复杂事件处理概述
8.2 物联网在审计、取证和安全方面的安全挑战及需求
8.3 在物联网环境中采用CEP的挑战
8.4 CEP与物联网安全可视化
8.5总结
8.6结论
参考文献
第四部分 网络物理系统的云人工智能
第9章 云计算-物联网结构中安全保障机制的稳态框架
泰森T.布鲁克斯（Tyson T. Brooks），李·麦克奈特（Lee McKnight）
9.1引言
9.2背景
9.3建立云计算-物联网的分析框架
9.4 云计算-物联网的稳态框架
9.5结论
参考文献
第10章 确保物联网网络保障的人工智能方法
乌库科奇（Utku Ko¨SE）
10.1引言
10.2物联网中与人工智能相关的网络保障研究
10.3多学科智能为人工智能提供机遇
10.4关于未来基于人工智能的物联网网络保障的研究
10.5结论
参考文献
第11章 网络物理系统的感知威胁建模
克里斯托弗 里博纳特（Christopher leberknight）
11.1引言
11.2物理安全概述
11.3接地理论的相关性
11.4理论模型的构建
11.5实验
11.6结果
11.7讨论
11.8未来的研究
11.9结论
参考文献
附录
A IEEE物联网标准清单
B 词汇表
C CSBD温控器报告
D CSBD访问控制逻辑报告
序言
原书序：有效的网络保障对物联网至关重要
（Zeal Ziring，美国国家安全局信息保障技术总监）
我们的社会已经在很大程度上依赖于互联网，以各种各样的方式来访问和使用网络空间。互联网给人们带来了惊人的信息交换能力，可以进行信息交换、商业活动、教育和娱乐活动。但是，对于互联网的发展和成长，通常是通过人们的活动将虚拟世界和物质世界轻微地联系起来，网络数据包和协议的领域与田野、道路和建筑物的物理世界总是分开的。而物联网则使虚拟世界与物质世界越来越紧密地交织在一起成为了可能，它也可称之为网络物理系统（Ｃｙｂｅｒ－ＰｈｙｓｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＣＰＳ）或其他名称。这种将虚拟世界和现实物理世界紧密联系起来的进程既能带来巨大的好处，同时也能带来巨大的风险，这是一个复杂的发展趋势，建立在技术进步的基础之上，以经济和社会发展为驱动力。它已经在顺利推进了，尽管到目前为止我们只感觉到轻微的影响。
随着物联网技术和功能的日益普及，并最终实现无处不在，物理世界的许多方面将在网络空间中变得更加明显。在某些情况下，网络空间的进程将影响或控制物理对象和环境。物理世界和虚拟世界的接触点将会激增。有很多人估计，在物联网发展的过程中，有多少连接的“物” 会从物理环境中分散出来，这个数量会是１０亿到５０亿甚至２０００亿。由于物理世界和虚拟世界之间的巨大融合，我们对互联网和相关技术的依赖也将增加。
已经有许多关于物联网技术的书籍和文章描述了推动物联网的技术以及我们将从中获得的巨大好处。但是这些好处是不确定的。随着物理世界越来越依赖于虚拟世界，目前局限于网络空间的安全威胁将会扩大和转化到物理世界。这本书的主题是关于理解这些风险：它们为什么会出现，它们如何不同于我们今天面临的网络风险，特别是如何解决这些风险。
１.网络发展的历史有许多讲述关于互联网历史的资料，主要集中在技术、人或其他因素上。看待互联网的一种方式是它如何从以前独立的系统和领域的融合中发展起来。这与理解物联网及其网络保障的重要性有关，因为它代表了最大的融合。
从电话和无线电广播开始，军事和民用通信就截然不同了。从第二次世界大战开始，军事和民用通信使用不同的技术和不同的保护手段。军事通信通常是加密的，使用不同频段的协议和基础设施。自１９５２年创建以来，美国国家安全局（ＮＳＡ）设计并编纂了包括军方在内的国家安全通信所必需的安全措施。从２０世纪９０年代中期到今天，２０多年来，军事和民用（包括商业）通信之间已经变得更加紧密：共同的技术、协议、基础设施和标准支撑了这两者。最初设想的用于维护国家安全的密码强度级别现在被用来保护战略情报和社交媒体。战术军事行动仍然使用专门的无线电设备，但也使用商业智能手机和蜂窝移动通信标准。从军事方面来说，融合主要是由商业产品提供的强大功能和工作能力驱动的；从商业方面来说，以往仅限于国家安全应用的安全机制是由于在网上进行业务的保证和隐私的需要而推动的。
另一个融合———语音电话和数据网络的融合———已经几乎完成。当然，语音电话网络是首先出现的，到了２０世纪６０年代计算开始发展时，国内和国际电话网络已经建立起来了。事实上，电话网络是如此庞大和可靠，早期的数字通信就是把它用作基础设施，将数字数据从串行线路转换成调制的音频信号，通过电话网络传输，然后在另一端再把它们转换成比特数据的。但是在２０世纪７０～８０年代，电话网络本身变成了数字化的，同样的交换网络被用来承载语音呼叫和专用的数字链路（所谓的“租用线路”）。一些最早的广域数据交流，如电子公告板和新闻组，就采用这些技术。与此同时，大学和公司以及美国国防部（ＤｏＤ） 正在创建分组网络的基础设施。
到２０世纪８０年代初，互联网的许多关键技术已到位，互联网开始呈指数增长。但电话网络仍然围绕着静态中继线和电路交换而建立。从２０世纪９０年代到２１世纪初期，分组交换和互联网协议的核心技术被整合到全球电话网络中，语音成为分组网络上的另一种数字通信业务。今天，全球网络结构完全是基于分组的，语音业务和数据业务之间的区别主要是针对蜂窝通信系统。但是以前独立的语音和数据网络的融合产生了安全方面的隐患，语音电话服务可能会受到数据网络的攻击，但现代网络中的网络保障技术可以帮助保护语音和数据服务。
另外还有一个趋势要特别指出，是与工业网络和公共数据网络的融合。工业系统的计算机控制始于２０世纪６０年代，采用直接数字控制（ＤＤＣ）系统。第一个可编程序逻辑控制器（ＰＬＣ） 系统建于１９６８年。到２０世纪７０年代末，ＰＬＣ使用调制解调器、串行链路和专有协议进行连接。２０世纪９０年代初，在互联网协议（ＴＣＰ／ＩＰ）上出现了工业控制协议的互操作性和传输标准，但控制系统仍然通过专用链路或租用线路连接和管理。自２０００年以来，通过互联网控制工业系统的领域发展迅速。这种融合的驱动因素是降低成本和提高操作灵活性，特别是将工业控制和监控系统与业务系统集成在一起，这样做的好处是巨大的，但是让工业系统直接或间接地暴露给互联网来访问也会带来巨大的风险。控制系统的部件通常是为了可靠性、简单性和经济性而设计的，政府、学术界和商业实验室的反复测试已经发现了在整个行业中１０多年来存在的诸多漏洞。将工业控制系统连接到互联网并将其与其他互联网系统集成的趋势有时被称为“工业互联网”，就好像它是一个单独的网络，其实事实并非如此。
随着上面所描述的融合历史的发展，针对计算机和数据网络的恶意活动也同时存在。这个历史记录在多本书和多篇论文中，但只有少数几个专题，讨论了威胁的增长。在互联网之前的年代，计算机和网络当然也会受到恶意行为的影响，但范围相对狭窄，一些早期的个人计算机（ＰＣ） 病毒传播相当广泛，但仅限于一个非常狭窄的操作系统和应用程序范围。军事网络一般在国家行为层面上由参与者被动收集，但这是可以预料的，风险也是可以管理的———被动收集的风险可以通过有效的加密来管理。
在全球互联网的早期，从１９８８年的莫里斯蠕虫病毒（ＭｏｒｒｉｓＷｏｒｍ） 开始，一直持续到２０世纪９０年代和２１世纪初，出现了许多大规模的网络恶意攻击事件。虽然这些感染成为了头条新闻，但更复杂的恶意软件和间谍功能软件正在悄悄发展。另外，随着万维网（ＷＷＷ） 的发展，对网站的篡改攻击也相应增长。
在这段时期的大部分时间里，互联网上存储和业务信息的价值都不高，许多恶意行为者的动机即“释放一种在世界范围内传播的计算机病毒，获得同行的好评”。在此期间，计算机和网络技术的主要供应商也开始更加重视安全。举个例子，在１９９２年，微软公司的旗舰产品是Ｗｉｎｄｏｗｓ３.１，它没有有效的安全性；到２０００年，他们的旗舰产品Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００包含了广泛的安全功能。
在最近的十年中，互联网领域的融合带动了经济、政府和社会发展的很大一部分。连接系统和服务的价值和多样性的增加也推动了恶意活动的相应增长和多样化。例如，互联网服务更多地用于银行业，紧随其后的是针对银行账户和交易的网络犯罪。同样，随着各国政府和各经济体对互联网的依赖程度越来越高，世界各国政府已加大了利用互联网作为收集情报和向对手施压的领域。包括美国在内的许多国家已将网络空间业务纳入其军事理论。
我们也看到了第一起通过互联网攻击工业控制网的事件，其影响已经超出了网络空间进入物理世界。早期的大多数攻击被认为是偶然的，但到２００８年底，很明显一些网络攻击者故意针对电力公司进行攻击并勒索。２０１０年，Ｓｔｕｘｎｅｔ震网病毒被发现，似乎是针对特定的工业设施，通过互联网和其他网络传播，并造成该设施的物理损坏（以及其他地方的服务中断）。
网络发展历史的明确信息是，攻击跟随价值。即我们放在互联网上的信息价值和依赖性越大，恶意攻击者、罪犯和敌对政权就越有动力在那里攻击。我们正处于网络最大融合的早期阶段，而且我们对保障的需求相当巨大且迫切。
２.物联网的广度和多样性物联网的融合是一个非常广泛的现象，涵盖了几乎所有行业、技术标准和地理范围。它既包括连接的“物”，也包括了与它们交互的各种数据分析、管理和基础设施服务。数据和交互是我们期望获得好处的基础，如一辆有互联网连接的汽车可能有助于驾驶员前往他们的目的地，并且当大多数汽车都通过一条路时，分析和主动管理软件将有助于一座城市有效地保持交通畅通。一些创新公司正在设计新的数据分析模型，并在住房、交通、制造业、医疗保健、公共安全、能源、零售等领域进行数据分析。
物联网的标准格局是比较复杂的，在许多领域，标准还在不断涌现或演变。
标准对于物联网是必不可少的，因为它们促进了互操作性、稳定性和创新性。有许多领域的标准将是必不可少的，但其中四个与物联网安全特别相关。
１）蜂窝通信———无线电频谱是一种有限的、宝贵的资源。随着越来越多的设备连接入互联网，管理所有这些资源的可用性将是至关重要的。
２）个人局域网（ＰＡＮ）———可穿戴设备和附近设备之间距离非常短的数据交换标准仍在发展，以支持我们所需的所有功能和保障。
３）安全性和密码学———大多数现有的安全协议、认证方案和其他标准都是为台式计算机和企业服务器设计的。未来将需要新标准来为大量小型受限设备提供基本的安全服务，这些服务包括身份和认证管理、授权以及数据保护等。物联网将在配置、效率和规模方面提出新的要求。
４）感知和数据管理———物联网的最大好处在于对物理世界的感知方面，将这些感知数据公开给网络空间进行分析和融合。所以，也需要标准来表示和管理大量的传感器数据。
物联网设备将使用各种连接互联网的方式。有些设备只有在被别的设备激活时才能被访问，比如射频识别（ＲＦＩＤ） 标签阅读器。还有其他设备会进行定期的交互，提供数据或接受命令，否则是静默的（例如植入式医疗器械、气象传感器）。许多设备将允许连续的连接来传送数据或允许远程实体对象施加实时控制（例如智能电视、变电站监控），还有一些设备将作为本地网关，支持本地交互并为其他设备提供互联网连接在其范围内（例如智能汽车、公共汽车或火车）。
综上所述，物联网将给我们带来巨大的好处，但这些好处大多取决于某种形式的信任，我们只有在物联网设备和支持服务的运作中对其有足够的信任，才能赋予它们对物理系统和环境的控制权。我们需要有信心，相信从传感器提供的数据是准确的，以便依靠它们做个人、商业甚至是军事决策。建立和维护必要的信任在很多方面都是具有挑战性的。即使对于狭窄的传统计算机，通常也不可能有完整而全面的信任。相反，我们需要建立可以提供特定类型信任的系统。我们需要在个人设备、设备群体、用户、服务和基础设施多个层面对物联网系统进行信任管理和相关保证。
３.关于物联网的网络保障是什么？为什么它很重要？在最高层次上，物联网的保障就像对网络空间其他元素的保障一样。但是，受物联网规模的限制，以及保障失败的潜在影响，意味着目前实现保障的战略是不够的。
基本保障属性是：
１）真实性———保证声称拥有身份的实体拥有使用它的权利。分配和认证身份对物联网将是具有挑战性的。
２）完整性———保证信息仅由有权这样做的实体才能创建、修改和删除。
３）保密性———确保只有具备必要权利的实体才可访问或可读信息。
４）可用性———保证信息或服务在所有条件下都可用或可访问。
５）不可抵赖性———保证一项活动可以无可辩驳地绑定到一个负责任的实体上。
这些保证是基本的。通过使用和组合它们，系统可以提供更高的定制属性，例如隐私、合法性或可恢复性。所有这些对于物联网设备的安全运行及其将要支持的服务来说都是非常重要的。
除了设备直接面临安全风险外，物联网将对其所依附的传统系统和网络的风险状况产生深远的影响。将各种各样的物联网设备连接到传统网络上将扩大这些网络的受攻击面。为了支持这些设备，传统网络将不得不支持更广泛的协议和数据格式，这也为可利用的漏洞增加了新的潜在威胁。最后，许多物联网采用案例桥接弥补传统的信任边界，或者要求系统所有者建立新的信任关系，因此建立对物联网设备和系统的保障，对于管理这些风险也是至关重要的。
实现传统网络的基本保障属性已被证明是极其困难的———最近的安全事件向我们表明，我们现有的技术措施和做法不足以防止网络攻击的不利影响。在物联网系统中实现基本属性保障将更加困难。为什么？首先，物联网的规模和多样性将需要跨越范围很广的方法和标准。设备功能是多种而异构的，如计算速度、数据存储和通信带宽。对于连接的设备，这些功能中的一些功能将从小型标签和传感器到智能车辆和建筑物，在六个数量级或更多的范围内变化。
支持连接设备和服务的另一个挑战是安全需求的多样性。有些设备将需要非常严格的安全权限。例如，植入的医疗设备将具有非常高的完整性要求，并且应该仅向患者和授权医生发送数据；相反，气象传感器则可以向任何请求者提供数据。设备的寿命也将是一个挑战，所以要确保一些物联网设备具有长效性。有些设备将具有频繁接受安全更新的能力和相应的传输带宽，但有些设备却不需要。例如，某些类型的传感器不得不运行多年，并且不能期望在工作期间接收任何软件更新或信任节点的更新，这意味着这些设备内置的安全机制需要非常简单和健壮。
最后，基于保证物联网设备数据和访问的法律、政策和实践相对不成熟，物联网将面临很多保障挑战。考虑一个智能建筑———应该授权哪些参与方读取建筑系统的传感器数据？是建筑物的所有者、租户、还是当地的消防部门，亦或是维修工（如水管工或电工）？每个利益相关者对于访问建筑物数据的一部分或调整建筑物的运行方面都有很好的理由。但是技术控制、法律判例和接受的做法都并没有为支持他们做好准备。
物联网将让我们体会到信息技术的灵活性和强大的力量感，从单人可穿戴设备到零售店，再到公路系统，感知、理解、管理和优化物理世界的许多方面，我们依靠物联网来为我们做这些事情，如果我们有一定的必要保障，就可以享受相应的利益。以下是基于网络安全的基本属性，但是已被调整为可以为物联网系统的设计者和制造者可以采纳的属性：
１）保证收集的数据是有效的（即报告的值是被检测的值）。
２）确保访问收集到的数据受到适当的限制。
３）保证设备的控制权仅由授权方执行，并可追究这些执行方的责任。
４）确保适用的法律、法规和政策得到执行。
５）确保物联网系统和其他网络系统之间的互动可以被监控和控制。
６）确保当单个设备或组件更新或替换时，整体安全属性继续保持不变。
物联网最重要的安全属性将是系统属性，由硬件和软件、服务提供商、数据聚合中间件以及演示系统提供，限定并依赖于多层的保证。
４.示例下面的示例验证了四种不同的物联网场景的保障挑战。
示例１———连接到互联网的医疗可植入设备可以提供更快捷的健康问题检测，更精细的反映和监测整体健康。由于设备本身在尺寸，功耗和连接性方面受到严重限制，使用这样的设备有直接的风险，即对其进行网络攻击可能直接威胁用户的健康和生命安全。例如改变设备报告数据的攻击可能会造成这样的威胁，因为医疗可能是以此数据为基础的。收集到的数据也有很强的隐私问题。数据访问的保障将是复杂的，因为有多个利益相关者：病人、医生、医院、急救员、保险公司、设备制造商等。此外，医疗设备和健康数据也受到复杂的监管制度的制约，这些制度仍适应于网络威胁。
示例２———连接到互联网的汽车将支持从简单地避免碰撞，到驾驶和保养，以及到完全自主操作的各种使用情况。运输安全和效率有很大的潜在收益，这样一个复杂的系统也会有一个复杂的授权模型，对于驾驶员、机械师、制造商、公路系统和网络基础设施都有不同的权限。有些操作将受到严格的实时限制，而另一些涉及与全球互联网的通信。车辆与智能高速公路系统之间的相互作用仍在定义，但意味着非常密切的信任关系。最近来自研究人员的漏洞演示表明，目前的汽车远程信息处理系统不能有效地执行信任边界，这将不得不改变信任关系。最后，连接网络的汽车将连接到各种各样的其他网络，如在业主的家中，在维护设施店，以及在高速公路上。每辆车和这些网络之间需要有非常具体和有限的信任关系。
示例３———智能建筑将包含各种传感器、执行器和控制系统，用于多种用途：照明、安全、加热和冷却、入口控制等。这些系统中的很多都是为了提高建筑物的成本效益而设置的，或者是为了更好地吸引用户。收集到的数据会有一些隐私或保密问题。但主要风险将是基于控制的：建筑物内的控制系统的滥用可能使其不适宜居住甚至损坏。控制完整性和授权将成为智能建筑的关键保障，但如上所述，这类建筑的授权用户将是庞大而多样的。除了连接到互联网之外，许多楼宇自动化技术还使用无线网络，使用Ｗｉ Ｆｉ，ＺｉｇＢｅｅ和蓝牙等标准。这些可以使建筑物的网络暴露于任何接近的人。
示例４———传感器网络提供了监测不同环境和场所的物理条件的潜力。例如，海洋传感器网络可能由传感器浮标、通信继电器以及其他浮动和锚定元件组成。网络组件将是广泛分布的，工作条件恶劣，连通性不确定。这些组件可能会受到功率的限制，预计将在存储式电源上长期运行。从这些传感器收集的数据可能是公开的，其完整性可能对于海洋导航和天气预报至关重要。来自传感器网络的数据将与分析系统中的其他数据来源进行融合，在分析系统中可能会有更多的价值来吸引威胁行为者。这意味着需要管理传感器网络和分析系统之间的信任，以防止传感器向上传播的危害。
这四个例子显示了几个共同的元素。第一，完整性是大多数物联网用例的关键问题，它包括报告数据的完整性和控制的完整性；第二，许多为各种物联网领域生产部件的供应商历史上都不必担心其产品的网络保障，直到现在他们的产品才面临这样的威胁；第三，在这些示例中，没有简单的模型或信任关系的通用模型。每一个示例都包括各种不同的角色和权利的利益相关者。最后，这些示例中所有连接的设备都不能独立运行，它们都与其他基础设施和系统相互作用，从这些系统中承受风险并同时给这些系统带来风险。
５.物联网的网络保障要素研究人员、学术界人士、专业人士和科学工作者还有很多工作要做，以创造一个可靠的和可信赖的物联网环境。研究已经在进行中，需要继续下去。标准机构和财团已经承担了将安全建设纳入所需标准的挑战。下一步是为更广泛的社区、制造商、服务提供商、数据整合商的产品提供保障，并为用户提供需求。我们还不知道物联网需要的所有保证和安全功能，但我们知道的这些都将是至关重要的。这部分知识，以及在构建过程中的学习，一直是通向当今互联网环境的各种主要发展的特征。我们可以在构建的过程中学习，但我们必须在每一步中构建要点。下面列出了一些要点，并在本书的各章中进行了更充分的探讨。基本的安全属性、基本原理，必须设计到物联网的设备、基础设施和后端分析系统中。安全性设计必须反映物联网的要求和约束，必须使高层保障成为端到端的保障。
本书第１章和第２章探讨设计物联网的一般保障，提供物联网设备和服务的身份认证以及管理与这些身份认证相关的凭证、属性和授权。对于支持诸如隐私和访问控制之类的高级别保障属性至关重要。物联网设备必须能够安全地集成到现有的网络服务和企业ＩＴ环境中———这就要求物联网设备本身具有一定的安全特性，并且企业网络系统处理信任域的方式也将发生重大变化，第３章探讨了这个非常具有挑战性的领域。建立和维护物联网系统的保障将取决于信任管理服务，信任管理服务将不得不从单个设备扩展到第４章和第５章所述的高级数据分析服务。第６章回顾了可穿戴计算的隐私和安全问题。第７章重点介绍了工业控制系统的漏洞问题。第８章讲述利用大数据技术来增强物联网的安全的方法，这本身只是提高网络保障所需的多种措施之一。保障不是一次可以建立，然后就可以被遗忘的事情，它必须积极管理、测量和维护。第９章探讨了安全评估机制的更普遍的挑战。第１０章研究网络保障在未来人工智能方面的应用。第１１章探讨了物联网对网络物理系统的威胁。
为了确保构成物联网的设备和系统中必须包含必要的保障要素，有必要提高对挑战和可能解决方案的认识。本书是朝这个方向迈出的一步。通过提出棘手的问题，并提出可能的解决方案，将鼓励讨论和辩论，让工程师和设计人员接触到新的策略和新的标准，促进网络保障的积极发展。有了这些保障，我们将能够充分利用物联网的潜在好处。
| ISBN | 9787111607267 |
|---|---|
| 出版社 | 机械工业出版社 |
| 作者 | 泰森·T.布鲁克斯 |
| 尺寸 | 16 |