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物聯網環境下的信息安全研究

文檔作者：陳新平徐廣印王振鋒文檔來源： 1．河南農業大學機電工程學院 2．重慶警察學院		點擊數：	更新時間： 2022年11月16日
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201 3年第1期 s。i。 。 d T。盞 。m。 t R。 。 mh
doi：10．3969／j．issn．1000—7695．2013．1．043
物聯網環境下的信息安全研究
陳新平 一，徐廣印 ，王振鋒
(1． 河南農業大學機電工程學院，河南鄭州450002；
2．重慶警察學院，重慶401331)
摘要：分析物聯網環境下私人信息的特點、個體對信息安全的需求，根據個體信息安全的需求和物聯網的特
點，提出建立物聯網環境下法律框架的思路，通過國家立法和自律來保護私人信息。
關鍵詞：物聯網；信息安全；個人信息
中圖分類號：C939；C964 文獻標識碼：A 文章編號：1000—7695(2013)1—0196—04
Study in Information Security of Internet of Things
CHEN Xinping ，XU Guangyin ，W ANG Zhenfeng。
(1．School of Mechanical and Electrical Engineering，Henan University，Zhengzhou 450002，China；
2．Chongqing Police College，Chongqi 401 33 1，China)
Abstract： The paper analyzes the character of personal information in the context of things，analyzes the individual needs．
According to characteristics of individual information security，the paper proposes the idea of establishing legal framework
under the conditions of things to protect private information through national legislation．
Key words： internet of things；information security；private information
1 物聯網：概念和技術背景
物聯網自提出以來發展迅速，被稱為繼計算機、
互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮。近年來，
隨著物聯網中的RFID、傳感技術、全球標準等核心
技術的不斷完善以及廣泛應用，物聯網這個詞成為
國內外被廣泛關注的一個熱點。
物聯網促進全球供應鏈網絡中的信息溝通，例
如出現缺乏某種貨物的情況下自動將相關信息進行
傳輸。從技術角度，這種基于信息溝通的工具主要
應用RFID構件。物聯網的目的是以安全可靠的方式
提供一個信息交換的平臺。最流行的物聯網信息方
式是基于電子產品編碼，物聯網上每一件商品都有
一個唯一的電子產品編碼。這種結構可以給本地和
遠程用戶提供準確的電子產品編碼信息。這種信息
不僅僅存在無線射頻標簽上，還通過互聯網的對象
名解析服務(ONS)向外界提供信息，對象名解析
服務是授權的，通過中央控制區域來傳輸電子產品
編碼信息。因此，這種結構可以在智能環境下識別
傳遞信息。中心對象名解析名服務被專業運營服務
商控制，對象名解析服務基于域名解析服務
(DNS)。從技術上講，為了用域名解析服務能找到
相關信息，電子產品編碼必須轉換成DNS可以識別
的格式，電子產品編碼被同步編為固定的DNS域名
結構，ONS看做是DNS的載體，因此，對象名解析
服務(ONS)存在域名服務的缺點，例如實際應用
上的冗余以及單點創造上的故障。
2 個體信息安全需求
2．1 與物聯網相關的需求
物聯網的技術結構影響參與者的安全和私人信
息的安全。私人信息保護包括保護個人信息以及控
制此信息引發的其他事故的能力。隱私權是被保護
的人的基本權利之一。用戶對標簽的特性并不了解，
而且也沒有標識提醒用戶注意事項，因此用戶個人
可能在完全不知情的情況下造成其私人信息被泄露。
更嚴重的問題是，不僅正式組織有興趣收集用戶個
人的信息，而且商業公司也很有興趣收集個人信息。
因此，用戶個體信息安全需求對物聯網要求很高的
安全可靠性。
以往的文獻中關于物聯網技術提到以下安全問
題：(1)抵御攻擊。系統能避免單點故障并能自動
修復。(2)數據認證。作為一種原則，訪問地址和
目標信息比較得到認證。(3)訪問控制。信息提供
收稿日期：2012一O3一O2，修回日期：2012—09—14
基金項目：重慶市公安局軟科學研究項目“物聯網環境下的信息安全研究”(2011—41)
陳新平等：物聯網環境下的信息安全研究 197
者能夠對提供的信息進行信息控制。 (4)客戶隱
私。必須能夠采取措施保護客戶隱私，以免被其他
未獲授權的人或機構找到相關信息，至少做到令其
很難找到客戶相關信息。私有公司運用物聯網技術
應該包括風險管理的需要。
2．2 隱私保護技術
在物聯網運用中要滿足客戶隱私方面的需求比
較困難，但目前已經研發出大量的技術手段來保護
客戶個人信息。隱私保護技術(PET)可以描述為
以下內容：需要新的連接，搜索不到私人信息；域
名服務安全擴展(DNSSEC)，利用公共密鑰加密來
保證信息的完整性和可靠性。然而，域名服務安全
擴展(DNSSEC)只能保證全球對象名解析服務的
可靠性，如果整個互聯網認同，路由器加密和混合
不同的源泉，數據被包裹在多個數據層里，利用公
共密鑰在路由器中傳輸，這個過程會妨礙特定的協
議包；而且，路由器由于增加等待時間而影響使用
效果。一旦客戶個人隱私保護升級，個人信息索取
信息保護，然而，由于互聯網上獲取信息的難度影
響可擴展性，導致這種方法不可行。用另外的方法
來增加私有信息系統，一般顯現出良好的應用性和
可擴展性，如點對點系統基于分布式散列表
(DHT)，然而，獲取控制必須落實在EPCIS本身，
在DHT中沒有這種設計，因此，這種假設基于合理
的EPCIS連接加密沒有太大困難，利用互聯網的安
全結構，特別是，可以通過發表共享秘密和用公眾
密碼進行客戶認證。RFID標簽已被附加到對象，或
到以后階段，為了讓禁用客戶決定是否啟用標簽，
RFID標簽可以放在“法拉第籠”，防止雜亂或者特
地的無線信號進入。然而，每種方法都有不利因素。
如果把標簽放在特定的籠子里，就需要每個標簽都
放在籠子里，這種標簽同樣有可能被掃描并被跟蹤；
發送一個刪除命令會騰出一些空間，但一些識別信
息仍然會留在標簽上。另外，企業在不泄露客戶信
息的情況下進行標簽。現在設想用解除標簽和識別
之間的連接來代替刪除標簽，用對象解析服務
(ONS)上的信息被刪除來保護客戶隱私，標簽仍然
被閱讀，然而潛在的與個人相關的信息沒有被檢索。
另外，用RFID檢索非隱私信息同樣需要透明度，例
如，一個激活的RFID可以記錄訪問者信息，不包括
匿名訪問者。此外，還有的問題就是在現有法律范
圍內不保護的信息會被無限制地搜集。
2．3 法律行為
歐洲委員會已經意識到RFID和物聯網的安全問
題。在2009年5月12日實施的保護個人隱私的提
案中，歐洲委員會建議成員國在法律和倫理的基礎
上提供可操作的方案來保護RFID框架下的個人隱
私。特別的，提案提綱措施要保證在歐洲數據保護
法令條款下進行，成員國要保證在相互協作的工業
領域推出一種保護隱私信息的機制，數據保護工作
委員會要在2009年12月拿出工作機制，工業界和
利益相關者在2009年底建立相關的機制。機制設計
的目標就是識別保護私有信息，確定操作者是否使
用正確的技術和組織措施來確保相應的保護，記錄
執行正確的保護，提供一個基礎的PIA報告，并提
供完整的授權。據推測，這種結構有助于確定報告
的共同結構和內容。
另外，運營者需要推導出對應用系統的評價，
應用正確的技術和組織措施來保證保護隱私。根據
客戶的需求審查和評估正確技術和組織措施。此外，
歐盟要求成員國把識別增加信息安全風險的程序進
行公開化。
另外提議，在RFID領域提高信息透明度，把
RFID應用到零售業，提高對研究等后續工作的
認識。
歐洲通信理事會、歐洲經濟社會和地區委員會
再次指出物聯網安全和隱私的重要性，其中包含連
續監測個人信息的保護問題，還包括歐盟委員會推
出關于技術和“芯片沉默” 方面上的法律問題，并
且指出個人可以中斷網絡上的私人信息。
3 適當法律框架的里程碑
應用物聯網結構和RFID的法律挑戰，討論的基
本問題可以描述如下：是否需要一個(國內或國
際)充分滿足市場需要的法律或市場規則?關于立
法設想：現有的法律是否夠用或者是否需要一個新
的法律?如果新的法律被釋放，需要何種法律以及
在什么時間開始實施?法律挑戰需要融人人權和憲
法框架。因此，德國最高法院于2008年2月27日
成立保證信息完整性和完整性的技術系統。
3．1 構建法律體系
建立和實施適當的法律體系需要一個系統的立
法過程，因此，要考慮以下因素：針對RFID的實施
方案要系統發展。只有充分了解實際情況，才可以
提出適當的法律提案。一個系統化的法律問題潛在
地存在于以下4個技術緯度：全球性、垂直度、唯
一性和技術性。與物聯網和RFID安全相關的法律挑
戰可以這樣分類，而問題在于，民眾愿意投入多大
的成本來增加對隱私權的保護，不但考慮隱私和安
全問題，也要考慮兩者的相互影響。鑒于各方面的
情況，很難有一個統一的法律來解決物聯網和RFID
方面的所有問題；另外，必須找到另外一種方法來
解決問題。因此，技術環境沿著四個方向發展，呈
現出建立規則的嚴峻挑戰：基于物聯網環境下的商
品和服務將會全球分布。RFID技術也是全球化地感
知世界，因此，如果各個國家的法律不同，就會使
物聯網相關事務變得復雜；如果RFID標簽產品在全
球范圍內適用，法律系統也需要同步發展。垂直度
198 陳新平等：物聯網環境下的信息安全研究
意味著技術潛在力。物聯網的生命力很重要，要求
RFID標簽不但持續到供應鏈的最后一環，而且要做
好報廢管理，但目前還沒有滿足這一要求。獨立性
是指RFID標簽環境的延伸。從技術上講，RFID需
要獨立唯一的人、事、植物和動物。技術是保護個
人隱私的重要基礎，需要考慮幾個不同的方面：
(1)標簽的復雜性(活躍性、可在寫、過程和過程
產品)；(2)背景的復雜性(閱讀和其他相關媒體)
和特別設計的最大閱讀范圍。
當構建一個物聯網法律系統的時候，需考慮四
個需求。根據這四個需求，這個系統必須全球化，
例如構建國際法律體系，在全球應用。在特別情境
下，如果各種目標放在一起形成新的“事物”，這
個新“事物” 要么用一個新標簽定義，要么創造一
個多標簽。第一個假設是更多實踐，這種方法可能
使個體無法反向追蹤，解決方之一可能是用一個標
簽指向不同的標簽。需要找到達到全球共識的方法。
從技術上而言，這個問題的提出與第四個需求聯系
起來。如果組合的物體包含各個零部件的標簽，追
蹤這個物體就會變得非常困難，確立一個合適的法
律系統會產生很多技術問題， 因為流程中不可避免
要融合各行業專家；另外，爭論主要體現在法律構
建的國際水準以及解決問題的基本原理，否則物聯
網變得不可操作并且不能有效地利用。法律的準則
主要歸結為：一個獨特的策略不適應物聯網的個體
挑戰。明顯地，法律制定者需要考慮技術因素。另
外，數據保護和個體交流策略需要在國家法律和非
政府組織問建立一個有效的平臺，包括大眾興趣集
團和國際私人結構。
3．2 平衡法律和自律
構建一個有效的法律結構來保護物聯網環境下
的個人隱私是當下急需，而各種選擇原則上介于傳
統國家法、國際認同和自律之間。如上所述，國家
法律不利于全球的需要，物聯網需要一個跨國界的
環境，因此，物聯網的管理模型需要自律。這種自
律基于主要的商業標準，并且在技術指導下進行充
分的信息實踐，比如，電子產品編碼主要依靠諸如
消費者提示、消費者教育或者rr信息政策，因此，
電子產品編碼主要依據自律策略。自律模型主要根
據著名的輔助原則，意味著特定的社團參與者試圖
找到一個有效的方法，而政府沒有采取干預措施。
自律的合法性基于個人動機導向的事實；另外，
自律比國家法律有較低的成本和更復雜的過程。原
則上，自律可以應用，只要它比國家法律更加有效。
自律模型的理論方法呈現多面性。在許多情況下，
自律不僅僅是一個團隊的概念，這種概念發生在政
府設置的某種結構里面。在過去的十幾年里，政府
提供通用框架模型應用于個體組織中，國家執法者
不僅設置了法律的標準，還設置了法律框架的支柱，
但是，最終政府保留自律，至少可以監測各種法律
條文的功效。在此背景下，法律學說關于個體組織
方面軟法律理論的表達多于政策環境方面，但是從
嚴格意義上講，這也具備一定實體法的特性。然而，
長期的“軟法”還沒有清晰的范圍和可靠的目錄，
特別在遵守規則的可執行性方面，法律要么生效
(硬法)或不生效(沒法)，意味著區別各種法的效
力很困難。通常情況下，稱“軟法” 為接近法律的
社會概念，包括特定形式的可期待和接受的結果，
如果沒有自愿的前提， 自律的概念不能超越強迫策
略，因此，不可避免地把法律包含在內。但仍然有
針對自律的批評。另外， 自律只適用于滿足自己需
求的消費者，所以不能有效地保護隱私。
即使自律的一些優勢實現，個人隱私的保護同
樣需要設置法律委員會，這些法律應在國際水平上
制定。國際法方面的當代理論傾向于定義一個廣范
圍的國家法，這一準則不僅僅被國家接受，還普遍
被個體、國際組織和團體所接受。客戶規則很難在
物聯網快速發展的領域里發展，主要表現在法律資
源存在于普通準則，比如平等對待、商務活動的公
平和法律的有效性等。這個基本的原則可以描述為
“抽象為大量的規則”，普遍與國家實踐沒有直接的
聯系。一定程度上，基本的法律原則可以理解為自
然法，從實踐上看，普通法律原則是這樣，這樣的
原則在每個法律體系中都可以找到。鑒于安全隱私
的特定問題，對于隱私不同的地區有不同的標準，
無法制定普世的標準，因此，一個基本的法律結構
應該基于國際法律體系，關于保護安全和隱私法律
條文的細節需要不斷完善。物聯網系統本身是個新
系統，設立新法和管理也是很困難的，新的法律結
構需要考慮物聯網的各種特征。考慮到物聯網的復
雜性，這種機構可以以必要的方式構建，構建新體
系的選擇包括整合物聯網中的國家法律的任務。鑒
于物聯網的整體性，這種構架必須包括一定范圍內
的應用，還包括僅僅針對物聯網本身的結構。最后，
物聯網的法律和管理應該包含組織的所有責任。世
界貿易組織(WTO)、經濟合作和發展組織都考慮
到這些需求。物聯網規則設置專業委員會可以解決
國際法律方面的問題，這個委員會有WTO和OECD
成員國組成，因此需要國際通用的方法，經協商后，
委員會針對物聯網的各種難題形成共識、標準和模
式。這種評價與普通國際管理一致。一個國際上達
成共識的保護私人隱私的標準還沒有形成。盡管國
際人權組織承認個人隱私的存在，至少在某種程度
上，這種保護不能認為很充分，只有極端的情況才
給法律保障，例如尊重隱私生活和避免在無法律的
情況下任意暴露，因此，一直認同網絡需要共同監
管，保證執行的有效性。自律機構需要大量數據原
則下最佳的執行結果，建立國際控制過程，設置熱
陳新平等：物聯網環境下的信息安全研究 199
線來處理公眾的抱怨，傳遞數據保護政策。總之，
安全和隱私的保護不只是法律制定者的責任，研發
物聯網領域技術也需要考慮倫理方面的問題。
3．3 法律內容和框架
將來的法律體系對物聯網和RFID的約束將實現
五個目標： (1)法律知情權； (2)法律需禁止事
項；(3)IT安全法；(4)法律的使用效率；(5)法
律的執行力。將來應該在RFID應用中突出保護私人
數據角度來定義法律的不同內容，包括：(1)監測
產品；(2)監控動物(實時確認和監視動物)；(3)
監控人(實時認定和監視人)； (4)收集數據并加
以分析。
根據物聯網的環境，電子產品編碼主要從實踐
性應用方面關注產品。理論上講，電子產品編碼不
直接顯示人與人關系的數據，一個人攜帶無線射頻
標簽，或多或少會顯示一些相關信息。像很多國家
一樣，歐盟僅僅考慮自然人作為法律保護的對象，
特別地，在物聯網環境下，這種理解太狹隘，法律
人(比如公司)也有隱私的需求，比如瑞士的法律
對隱私數據保護的需要擴展到法人。
具體法律框架包括：
(1)法律知情權意圖在于增加客戶對于RFID
應用情況的了解。換句話說，客戶應該知道哪些信
息可能會被泄露，也應該有能力切斷數據連接。在
美國，已經有相關法律提到此類問題。
(2)法律禁止事項主要引入在某些情況下禁止
使用RFID。當公眾不喜歡某種行為時，這種方法很
普遍，確保禁止是一種可能。自律機制傾向于動機，
而不是禁止。
(3)IT安全法律包括物聯網環境下未授權的讀
寫信息需要禁止。某種形式的授權可以按照法律形
式表現，但是也有自律機制，特別地，工業標準制
定需要市場參與者、被開發者觀察。從技術角度講，
應該構建一個新的第四代數據保護結構，制定嚴格
的報告和審計措施。
(4)使用傾向于在某種條件下支持RFID的使
用。這種方法與禁止使用RFID相對，鼓勵在某種條
件下使RFID保持激活狀態。因此，法律手段可以有
效地平衡禁止和允許應用之間的關系。
(5)法律的效力包括通過法律規定支持技術團
體研究RFID應用中所面臨的挑戰。這種法律的目的
在于對相關問題有較好的理解。
4 展望
隨著物聯網的出現和發展，確保物聯網信息安
全和隱私安全的新法規的制定變得很有必要，特別
是在關于截獲攻擊、數據認證、獲取控制和客戶保
證等方面。物聯網的特性要求考慮法律結構的整體
性和差異化，充分考慮全球化、普遍性和技術性。
在此背景下，有地域限制的國家法律并不是很合適；
然而， 自律并不能有效保護安全和隱私。因此，在
國際標準下制定一個框架，通過相關群體進行細節
的補充是一個有效的途徑。通過這樣的結構，可以
為每個人制定規則，就是適合每個個體的需要，滿
足個體的需求；另外，包括國際立法過程可以監控
過程。歐盟就是選擇這個方向的方法，然而更傾向
于國際立法設定的結構，這樣的方法可以在全球化
的物聯網環境下更好地適應實際需求。另外，如果
私人機構設定一個更詳細的規則，通常可以從國際
管理中吸取經驗，私人機構完全可以考慮這些因素。
相關法律的內容已經包括知情權、提供禁止和限制
物聯網使用的機制、IT安全法律提供支持物聯網使
用的機制、建立物聯網執行力來迎接相關的法律挑
戰，然而，相關的機制還需要發展，盡早識別并且
期望在物聯網全面運營前構建相關的法律。
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— 3O
作者簡介：陳新平(1979一)，男，河南農業大學機電工程學院博士
后，重慶警察學院副教授，主要研究方向為交通管理、物流管理、
信息管理。

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