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物联网环境下的信息安全研究

文档作者：陈新平徐广印王振锋文档来源： 1．河南农业大学机电工程学院 2．重庆警察学院		点击数：	更新时间： 2022年11月16日
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201 3年第1期 s。i。 。 d T。盏 。m。 t R。 。 mh
doi：10．3969／j．issn．1000—7695．2013．1．043
物联网环境下的信息安全研究
陈新平 一，徐广印 ，王振锋
(1． 河南农业大学机电工程学院，河南郑州450002；
2．重庆警察学院，重庆401331)
摘要：分析物联网环境下私人信息的特点、个体对信息安全的需求，根据个体信息安全的需求和物联网的特
点，提出建立物联网环境下法律框架的思路，通过国家立法和自律来保护私人信息。
关键词：物联网；信息安全；个人信息
中图分类号：C939；C964 文献标识码：A 文章编号：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 物联网：概念和技术背景
物联网自提出以来发展迅速，被称为继计算机、
互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。近年来，
随着物联网中的RFID、传感技术、全球标准等核心
技术的不断完善以及广泛应用，物联网这个词成为
国内外被广泛关注的一个热点。
物联网促进全球供应链网络中的信息沟通，例
如出现缺乏某种货物的情况下自动将相关信息进行
传输。从技术角度，这种基于信息沟通的工具主要
应用RFID构件。物联网的目的是以安全可靠的方式
提供一个信息交换的平台。最流行的物联网信息方
式是基于电子产品编码，物联网上每一件商品都有
一个唯一的电子产品编码。这种结构可以给本地和
远程用户提供准确的电子产品编码信息。这种信息
不仅仅存在无线射频标签上，还通过互联网的对象
名解析服务(ONS)向外界提供信息，对象名解析
服务是授权的，通过中央控制区域来传输电子产品
编码信息。因此，这种结构可以在智能环境下识别
传递信息。中心对象名解析名服务被专业运营服务
商控制，对象名解析服务基于域名解析服务
(DNS)。从技术上讲，为了用域名解析服务能找到
相关信息，电子产品编码必须转换成DNS可以识别
的格式，电子产品编码被同步编为固定的DNS域名
结构，ONS看做是DNS的载体，因此，对象名解析
服务(ONS)存在域名服务的缺点，例如实际应用
上的冗余以及单点创造上的故障。
2 个体信息安全需求
2．1 与物联网相关的需求
物联网的技术结构影响参与者的安全和私人信
息的安全。私人信息保护包括保护个人信息以及控
制此信息引发的其他事故的能力。隐私权是被保护
的人的基本权利之一。用户对标签的特性并不了解，
而且也没有标识提醒用户注意事项，因此用户个人
可能在完全不知情的情况下造成其私人信息被泄露。
更严重的问题是，不仅正式组织有兴趣收集用户个
人的信息，而且商业公司也很有兴趣收集个人信息。
因此，用户个体信息安全需求对物联网要求很高的
安全可靠性。
以往的文献中关于物联网技术提到以下安全问
题：(1)抵御攻击。系统能避免单点故障并能自动
修复。(2)数据认证。作为一种原则，访问地址和
目标信息比较得到认证。(3)访问控制。信息提供
收稿日期：2012一O3一O2，修回日期：2012—09—14
基金项目：重庆市公安局软科学研究项目“物联网环境下的信息安全研究”(2011—41)
陈新平等：物联网环境下的信息安全研究 197
者能够对提供的信息进行信息控制。 (4)客户隐
私。必须能够采取措施保护客户隐私，以免被其他
未获授权的人或机构找到相关信息，至少做到令其
很难找到客户相关信息。私有公司运用物联网技术
应该包括风险管理的需要。
2．2 隐私保护技术
在物联网运用中要满足客户隐私方面的需求比
较困难，但目前已经研发出大量的技术手段来保护
客户个人信息。隐私保护技术(PET)可以描述为
以下内容：需要新的连接，搜索不到私人信息；域
名服务安全扩展(DNSSEC)，利用公共密钥加密来
保证信息的完整性和可靠性。然而，域名服务安全
扩展(DNSSEC)只能保证全球对象名解析服务的
可靠性，如果整个互联网认同，路由器加密和混合
不同的源泉，数据被包裹在多个数据层里，利用公
共密钥在路由器中传输，这个过程会妨碍特定的协
议包；而且，路由器由于增加等待时间而影响使用
效果。一旦客户个人隐私保护升级，个人信息索取
信息保护，然而，由于互联网上获取信息的难度影
响可扩展性，导致这种方法不可行。用另外的方法
来增加私有信息系统，一般显现出良好的应用性和
可扩展性，如点对点系统基于分布式散列表
(DHT)，然而，获取控制必须落实在EPCIS本身，
在DHT中没有这种设计，因此，这种假设基于合理
的EPCIS连接加密没有太大困难，利用互联网的安
全结构，特别是，可以通过发表共享秘密和用公众
密码进行客户认证。RFID标签已被附加到对象，或
到以后阶段，为了让禁用客户决定是否启用标签，
RFID标签可以放在“法拉第笼”，防止杂乱或者特
地的无线信号进入。然而，每种方法都有不利因素。
如果把标签放在特定的笼子里，就需要每个标签都
放在笼子里，这种标签同样有可能被扫描并被跟踪；
发送一个删除命令会腾出一些空间，但一些识别信
息仍然会留在标签上。另外，企业在不泄露客户信
息的情况下进行标签。现在设想用解除标签和识别
之间的连接来代替删除标签，用对象解析服务
(ONS)上的信息被删除来保护客户隐私，标签仍然
被阅读，然而潜在的与个人相关的信息没有被检索。
另外，用RFID检索非隐私信息同样需要透明度，例
如，一个激活的RFID可以记录访问者信息，不包括
匿名访问者。此外，还有的问题就是在现有法律范
围内不保护的信息会被无限制地搜集。
2．3 法律行为
欧洲委员会已经意识到RFID和物联网的安全问
题。在2009年5月12日实施的保护个人隐私的提
案中，欧洲委员会建议成员国在法律和伦理的基础
上提供可操作的方案来保护RFID框架下的个人隐
私。特别的，提案提纲措施要保证在欧洲数据保护
法令条款下进行，成员国要保证在相互协作的工业
领域推出一种保护隐私信息的机制，数据保护工作
委员会要在2009年12月拿出工作机制，工业界和
利益相关者在2009年底建立相关的机制。机制设计
的目标就是识别保护私有信息，确定操作者是否使
用正确的技术和组织措施来确保相应的保护，记录
执行正确的保护，提供一个基础的PIA报告，并提
供完整的授权。据推测，这种结构有助于确定报告
的共同结构和内容。
另外，运营者需要推导出对应用系统的评价，
应用正确的技术和组织措施来保证保护隐私。根据
客户的需求审查和评估正确技术和组织措施。此外，
欧盟要求成员国把识别增加信息安全风险的程序进
行公开化。
另外提议，在RFID领域提高信息透明度，把
RFID应用到零售业，提高对研究等后续工作的
认识。
欧洲通信理事会、欧洲经济社会和地区委员会
再次指出物联网安全和隐私的重要性，其中包含连
续监测个人信息的保护问题，还包括欧盟委员会推
出关于技术和“芯片沉默” 方面上的法律问题，并
且指出个人可以中断网络上的私人信息。
3 适当法律框架的里程碑
应用物联网结构和RFID的法律挑战，讨论的基
本问题可以描述如下：是否需要一个(国内或国
际)充分满足市场需要的法律或市场规则?关于立
法设想：现有的法律是否够用或者是否需要一个新
的法律?如果新的法律被释放，需要何种法律以及
在什么时间开始实施?法律挑战需要融人人权和宪
法框架。因此，德国最高法院于2008年2月27日
成立保证信息完整性和完整性的技术系统。
3．1 构建法律体系
建立和实施适当的法律体系需要一个系统的立
法过程，因此，要考虑以下因素：针对RFID的实施
方案要系统发展。只有充分了解实际情况，才可以
提出适当的法律提案。一个系统化的法律问题潜在
地存在于以下4个技术纬度：全球性、垂直度、唯
一性和技术性。与物联网和RFID安全相关的法律挑
战可以这样分类，而问题在于，民众愿意投入多大
的成本来增加对隐私权的保护，不但考虑隐私和安
全问题，也要考虑两者的相互影响。鉴于各方面的
情况，很难有一个统一的法律来解决物联网和RFID
方面的所有问题；另外，必须找到另外一种方法来
解决问题。因此，技术环境沿着四个方向发展，呈
现出建立规则的严峻挑战：基于物联网环境下的商
品和服务将会全球分布。RFID技术也是全球化地感
知世界，因此，如果各个国家的法律不同，就会使
物联网相关事务变得复杂；如果RFID标签产品在全
球范围内适用，法律系统也需要同步发展。垂直度
198 陈新平等：物联网环境下的信息安全研究
意味着技术潜在力。物联网的生命力很重要，要求
RFID标签不但持续到供应链的最后一环，而且要做
好报废管理，但目前还没有满足这一要求。独立性
是指RFID标签环境的延伸。从技术上讲，RFID需
要独立唯一的人、事、植物和动物。技术是保护个
人隐私的重要基础，需要考虑几个不同的方面：
(1)标签的复杂性(活跃性、可在写、过程和过程
产品)；(2)背景的复杂性(阅读和其他相关媒体)
和特别设计的最大阅读范围。
当构建一个物联网法律系统的时候，需考虑四
个需求。根据这四个需求，这个系统必须全球化，
例如构建国际法律体系，在全球应用。在特别情境
下，如果各种目标放在一起形成新的“事物”，这
个新“事物” 要么用一个新标签定义，要么创造一
个多标签。第一个假设是更多实践，这种方法可能
使个体无法反向追踪，解决方之一可能是用一个标
签指向不同的标签。需要找到达到全球共识的方法。
从技术上而言，这个问题的提出与第四个需求联系
起来。如果组合的物体包含各个零部件的标签，追
踪这个物体就会变得非常困难，确立一个合适的法
律系统会产生很多技术问题， 因为流程中不可避免
要融合各行业专家；另外，争论主要体现在法律构
建的国际水准以及解决问题的基本原理，否则物联
网变得不可操作并且不能有效地利用。法律的准则
主要归结为：一个独特的策略不适应物联网的个体
挑战。明显地，法律制定者需要考虑技术因素。另
外，数据保护和个体交流策略需要在国家法律和非
政府组织问建立一个有效的平台，包括大众兴趣集
团和国际私人结构。
3．2 平衡法律和自律
构建一个有效的法律结构来保护物联网环境下
的个人隐私是当下急需，而各种选择原则上介于传
统国家法、国际认同和自律之间。如上所述，国家
法律不利于全球的需要，物联网需要一个跨国界的
环境，因此，物联网的管理模型需要自律。这种自
律基于主要的商业标准，并且在技术指导下进行充
分的信息实践，比如，电子产品编码主要依靠诸如
消费者提示、消费者教育或者rr信息政策，因此，
电子产品编码主要依据自律策略。自律模型主要根
据著名的辅助原则，意味着特定的社团参与者试图
找到一个有效的方法，而政府没有采取干预措施。
自律的合法性基于个人动机导向的事实；另外，
自律比国家法律有较低的成本和更复杂的过程。原
则上，自律可以应用，只要它比国家法律更加有效。
自律模型的理论方法呈现多面性。在许多情况下，
自律不仅仅是一个团队的概念，这种概念发生在政
府设置的某种结构里面。在过去的十几年里，政府
提供通用框架模型应用于个体组织中，国家执法者
不仅设置了法律的标准，还设置了法律框架的支柱，
但是，最终政府保留自律，至少可以监测各种法律
条文的功效。在此背景下，法律学说关于个体组织
方面软法律理论的表达多于政策环境方面，但是从
严格意义上讲，这也具备一定实体法的特性。然而，
长期的“软法”还没有清晰的范围和可靠的目录，
特别在遵守规则的可执行性方面，法律要么生效
(硬法)或不生效(没法)，意味着区别各种法的效
力很困难。通常情况下，称“软法” 为接近法律的
社会概念，包括特定形式的可期待和接受的结果，
如果没有自愿的前提， 自律的概念不能超越强迫策
略，因此，不可避免地把法律包含在内。但仍然有
针对自律的批评。另外， 自律只适用于满足自己需
求的消费者，所以不能有效地保护隐私。
即使自律的一些优势实现，个人隐私的保护同
样需要设置法律委员会，这些法律应在国际水平上
制定。国际法方面的当代理论倾向于定义一个广范
围的国家法，这一准则不仅仅被国家接受，还普遍
被个体、国际组织和团体所接受。客户规则很难在
物联网快速发展的领域里发展，主要表现在法律资
源存在于普通准则，比如平等对待、商务活动的公
平和法律的有效性等。这个基本的原则可以描述为
“抽象为大量的规则”，普遍与国家实践没有直接的
联系。一定程度上，基本的法律原则可以理解为自
然法，从实践上看，普通法律原则是这样，这样的
原则在每个法律体系中都可以找到。鉴于安全隐私
的特定问题，对于隐私不同的地区有不同的标准，
无法制定普世的标准，因此，一个基本的法律结构
应该基于国际法律体系，关于保护安全和隐私法律
条文的细节需要不断完善。物联网系统本身是个新
系统，设立新法和管理也是很困难的，新的法律结
构需要考虑物联网的各种特征。考虑到物联网的复
杂性，这种机构可以以必要的方式构建，构建新体
系的选择包括整合物联网中的国家法律的任务。鉴
于物联网的整体性，这种构架必须包括一定范围内
的应用，还包括仅仅针对物联网本身的结构。最后，
物联网的法律和管理应该包含组织的所有责任。世
界贸易组织(WTO)、经济合作和发展组织都考虑
到这些需求。物联网规则设置专业委员会可以解决
国际法律方面的问题，这个委员会有WTO和OECD
成员国组成，因此需要国际通用的方法，经协商后，
委员会针对物联网的各种难题形成共识、标准和模
式。这种评价与普通国际管理一致。一个国际上达
成共识的保护私人隐私的标准还没有形成。尽管国
际人权组织承认个人隐私的存在，至少在某种程度
上，这种保护不能认为很充分，只有极端的情况才
给法律保障，例如尊重隐私生活和避免在无法律的
情况下任意暴露，因此，一直认同网络需要共同监
管，保证执行的有效性。自律机构需要大量数据原
则下最佳的执行结果，建立国际控制过程，设置热
陈新平等：物联网环境下的信息安全研究 199
线来处理公众的抱怨，传递数据保护政策。总之，
安全和隐私的保护不只是法律制定者的责任，研发
物联网领域技术也需要考虑伦理方面的问题。
3．3 法律内容和框架
将来的法律体系对物联网和RFID的约束将实现
五个目标： (1)法律知情权； (2)法律需禁止事
项；(3)IT安全法；(4)法律的使用效率；(5)法
律的执行力。将来应该在RFID应用中突出保护私人
数据角度来定义法律的不同内容，包括：(1)监测
产品；(2)监控动物(实时确认和监视动物)；(3)
监控人(实时认定和监视人)； (4)收集数据并加
以分析。
根据物联网的环境，电子产品编码主要从实践
性应用方面关注产品。理论上讲，电子产品编码不
直接显示人与人关系的数据，一个人携带无线射频
标签，或多或少会显示一些相关信息。像很多国家
一样，欧盟仅仅考虑自然人作为法律保护的对象，
特别地，在物联网环境下，这种理解太狭隘，法律
人(比如公司)也有隐私的需求，比如瑞士的法律
对隐私数据保护的需要扩展到法人。
具体法律框架包括：
(1)法律知情权意图在于增加客户对于RFID
应用情况的了解。换句话说，客户应该知道哪些信
息可能会被泄露，也应该有能力切断数据连接。在
美国，已经有相关法律提到此类问题。
(2)法律禁止事项主要引入在某些情况下禁止
使用RFID。当公众不喜欢某种行为时，这种方法很
普遍，确保禁止是一种可能。自律机制倾向于动机，
而不是禁止。
(3)IT安全法律包括物联网环境下未授权的读
写信息需要禁止。某种形式的授权可以按照法律形
式表现，但是也有自律机制，特别地，工业标准制
定需要市场参与者、被开发者观察。从技术角度讲，
应该构建一个新的第四代数据保护结构，制定严格
的报告和审计措施。
(4)使用倾向于在某种条件下支持RFID的使
用。这种方法与禁止使用RFID相对，鼓励在某种条
件下使RFID保持激活状态。因此，法律手段可以有
效地平衡禁止和允许应用之间的关系。
(5)法律的效力包括通过法律规定支持技术团
体研究RFID应用中所面临的挑战。这种法律的目的
在于对相关问题有较好的理解。
4 展望
随着物联网的出现和发展，确保物联网信息安
全和隐私安全的新法规的制定变得很有必要，特别
是在关于截获攻击、数据认证、获取控制和客户保
证等方面。物联网的特性要求考虑法律结构的整体
性和差异化，充分考虑全球化、普遍性和技术性。
在此背景下，有地域限制的国家法律并不是很合适；
然而， 自律并不能有效保护安全和隐私。因此，在
国际标准下制定一个框架，通过相关群体进行细节
的补充是一个有效的途径。通过这样的结构，可以
为每个人制定规则，就是适合每个个体的需要，满
足个体的需求；另外，包括国际立法过程可以监控
过程。欧盟就是选择这个方向的方法，然而更倾向
于国际立法设定的结构，这样的方法可以在全球化
的物联网环境下更好地适应实际需求。另外，如果
私人机构设定一个更详细的规则，通常可以从国际
管理中吸取经验，私人机构完全可以考虑这些因素。
相关法律的内容已经包括知情权、提供禁止和限制
物联网使用的机制、IT安全法律提供支持物联网使
用的机制、建立物联网执行力来迎接相关的法律挑
战，然而，相关的机制还需要发展，尽早识别并且
期望在物联网全面运营前构建相关的法律。
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作者简介：陈新平(1979一)，男，河南农业大学机电工程学院博士
后，重庆警察学院副教授，主要研究方向为交通管理、物流管理、
信息管理。

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