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IMS安全问题分析

发布:2012-07-20 | 作者:——| 来源: C114中国通信网 | 查看:76次 | 用户

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摘要文章首先回顾了3GPP提出IP多媒体子系统（IMS）系统概念的背景和宗旨，通过与传统电信网络技术的比较，分析了IMS系统中存在的诸多安全问题，接着重点阐述IMS安全体系的框架、IMS的接入安全和网络安全，并对其相应的安全措施、关键技术进行了详细论述，最后对IMS安全问题的解决做出总结。 IP 多媒体子系统（IMS）是3GPP在R5规范中提出的，旨在建立一个与接入无关、

基于开放的SIP/IP协议

摘要文章首先回顾了3GPP提出IP多媒体子系统（I MS）系统概念的背景和宗旨，通过与传统电信网络技术的比较，分析了IMS系统中存在的诸多安全问题，接着重点阐述IMS安全体系的框架、IMS的接入安全和网络安全，并对其相应的安全措施、关键技术进行了详细论述，最后对IMS安全问题的解决做出总结。

IP多媒体子系统（IMS）是3GPP在R5规范中提出的，旨在建立一个与接入无关、基于开放的SIP/IP协议及支持多种多媒体业务类型的平台来提供丰富的业务。它将蜂窝移动通信网络技术、传统固定网络技术和互联网技术有机结合起来，为未来的基于全IP网络多媒体应用提供了一个通用的业务智能平台，也为未来网

络发展过程中的网络融合提供了技术基础。IMS的诸多特点使得其一经提出就成为业界的研究热点，是业界普遍认同的解决未来网络融合的理想方案和发展方向，但对于IMS将来如何提供统一的业务平台实现全业务运营，IMS的标准化及安全等问题仍需要进一步的研究和探讨。

1、IMS存在的安全问题分析

传统的电信网络采用独立的信令网来完成呼叫的建立、路由和控制等过程，信令网的安全能够保证网络的安全。而且传输采用时分复用（TDM）的专线，用户之

间采用面向连接的通道进行通信，避免了来自其他终端用户的各种窃听和攻击。

而IMS网络与互联网相连接，基于IP协议和开放的网络架构可以将语音、数据、多媒体等多种不同业务，通过采用多种不同的接入方式来共享业务平台，增加了网络的灵活性和终端之间的互通性，不同的运营商可以有效快速地开展和提供各种业务。由于IMS是建立在IP基础上，使得IMS的安全性要求比传统运营商在

独立网络上运营要高的多，不管是由移动接入还是固定接入，IMS的安全问题都不容忽视。

IMS的安全威胁主要来自于几个方面：未经授权地访问敏感数据以破坏机密性；未经授权地篡改敏感数据以破坏完整性；干扰或滥用网络业务导致拒绝服务或降低系统可用性；用户或网络否认已完成的操作；未经授权地接入业务等[1]。主

要涉及到IMS的接入安全（3GPP TS33.203），包括用户和网络认证及保护IMS

终端和网络间的业务；以及IMS的网络安全（3GPP TS33.210）[2]，处理属于同

一运营商或不同运营商网络节点之间的业务保护。除此之外，还对用户终端设备和通用集成电路卡/IP多媒体业务身份识别模块（UICC/I SIM）安全构成威胁。

2、IMS安全体系

IMS系统安全的主要应对措施是IP安全协议（IPSec），通过IPSec提供了接入安全保护，使用IPSec来完成网络域内部的实体和网络域之间的安全保护。3GPP IMS实质上是叠加在原有核心网分组域上的网络，对PS域没有太大的依赖性，在PS域中，业务的提供需要移动设备和移动网络之间建立一个安全联盟（SA）后才能完成。对于IMS系统，多媒体用户也需要与IMS网络之间先建立一个独立的SA之后才能接入多媒体业务。

3GPP终端的核心是通用集成电路卡（UICC），它包含多个逻辑应用，主要有用户识别模块（SIM）、UMT S用户业务识别模块（USIM）和ISIM。ISIM中包含了IMS系统用户终端在系统中进行操作的一系列参数（如身份识别、用户授权和终端设置数据等），而且存储了共享密钥和相应的AKA（Authentication and Key Agreement）算法。其中，保存在UICC上的用户侧的IMS认证密钥和认证功能可以独立于PS域的认证密钥和认证功能，也可和PS使用相同的认证密钥和认证功能。IMS的安全体系如图1所示。

图1 IMS安全体系结构图

图1中显示了5个不同的安全联盟用以满足IMS系统中不同的需求，分别用①、②、③、④、⑤来加以标识。

①提供终端用户和IMS网络之间的相互认证。

②在UE和P-CSCF之间提供一个安全链接（Link）和一个安全联盟（SA），用以保护Gm接口，同时提供数据源认证。

③在网络域内为Cx接口提供安全。

④为不同网络之间的SIP节点提供安全，并且这个安全联盟只适用于代理呼叫会话控制功能（P-CSCF）位于拜访网络（VN）时。

⑤为同一网络内部的SIP节点提供安全，并且这个安全联盟同样适用于P-CSCF 位于归属网络（HN）时。

除上述接口之外，IMS中还存在其他的接口，在上图中未完整标识出来，这些接口位于安全域内或是位于不同的安全域之间。这些接口（除了Gm接口之外）的保护都受IMS网络安全保护。

SIP信令的保密性和完整性是以逐跳的方式提供的，它包括一个复杂的安全体系，要求每个代理对消息进行解密。SIP现在使用两种安全协议：传输层安全协议（TLS）和IPSec，TLS可以实现认证、完整性和机密性，用TLS来保证安全的请求必须使用可靠的传输层协议，如传输控制协议（TCP）或流控制传输协议（SCTP）；IPSec通过在IP层对SIP消息提供安全来实现认证、完整性和机密性，它同时

支持TCP和用户数据报协议（UDP）。在IMS核心网中，可通过NDS/IP来完成对网络中SIP信令的保护；而第一跳，即UE和P-CSCF间的信令保护则需要附加的测量，在3GPP TS 33.203中有具体描述。

3、IMS的接入安全

IMS用户终端（UE）接入到IMS核心网需经一系列认证和密钥协商过程，具体而言，UE用户签约信息存储在归属网络的HSS中，且对外部实体保密。当用户发

起注册请求时，查询呼叫会话控制功能（I-CSCF）将为请求用户分配一个服务呼叫会话控制功能（S-CSCF），用户的签约信息将通过Cx接口从HSS下载到S-CSCF 中。当用户发起接入IMS请求时，该S-CSCF将通过对请求内容与用户签约信息

进行比较，以决定用户是否被允许继续请求。

在IMS接入安全中，IPSec封装安全净荷（ESP）将在IP层为UE和P-CSCF间所有SIP信令提供机密性保护，对于呼叫会话控制功能（CSCF）之间和CSCF和HSS 之间的加密可以通过安全网关（SEG）来实现。同时，IMS还采用IPSec ESP为UE和P-CSCF间所有SIP信令提供完整性保护，保护IP层的所有SIP信令，以

传输模式提供完整性保护机制。

在完成注册鉴权之后，UE和P-CSCF之间同时建立两对单向的SA，这些SA由TCP 和UDP共享。其中一对用于UE端口为客户端、P-CSCF端口作为服务器端的业务流，另一对用于UE端口为服务器、P-CSCF端口作为客户端的业务流。用两对SA 可以允许终端和P-CSCF使用UDP在另一个端口上接收某个请求的响应，而不是

使用发送请求的那个端口。同时，终端和P-CSCF之间使用TCP连接，在收到请

求的同一个TCP连接上发送响应；而且通过建立SA实现在IMS AKA提供的共享

密钥以及指明在保护方法的一系列参数上达成一致。SA的管理涉及到两个数据库，即内部和外部数据库（SPD和SAD）。SPD包含所有入站和出站业务流在主

机或安全网关上进行分类的策略。SAD是所有激活SA与相关参数的容器。SPD

使用一系列选择器将业务流映射到特定的SA，这些选择器包括IP层和上层（如TCP和UDP）协议的字段值。

与此同时，为了保护SIP代理的身份和网络运营商的网络运作内部细节，可通过选择网络隐藏机制来隐藏其网络内部拓扑，归属网络中的所有I-CSCF将共享一

个加密和解密密钥。

在通用移动通信系统（UMTS）中相互认证机制称为UMTS AKA，在AKA过程中采

用双向鉴权以防止未经授权的“非法”用户接入网络，以及未经授权的“非法”网络为用户提供服务。AKA协议是一种挑战响应协议，包含用户鉴权五元参数组的挑战由AUC在归属层发起而发送到服务网络。

UMTS系统中AKA协议，其相同的概念和原理被IMS系统重用，我们称之为IMS AKA。AKA实现了ISIM和AUC之间的相互认证，并建设了一对加密和完整性密钥。用

来认证用户的身份是私有的身份（IMPI），HSS和ISIM共享一个与IMPI相关联的长期密钥。当网络发起一个包含RAND和AUTN的认证请求时，ISIM对AUTN进行验证，从而对网络本身的真实性进行验证。每个终端也为每一轮认证过程维护一个序列号，如果ISIM检测到超出了序列号码范围之外的认证请求，那么它就

放弃该认证并向网络返回一个同步失败消息，其中包含了正确的序列号码。

为了响应网络的认证请求，ISIM将密钥应用于随机挑战（RAND），从而产生一

个认证响应（RES）。网络对RES进行验证以认证ISIM。此时，UE和网络已经成功地完成了相互认证，并且生成了一对会话密钥：加密密钥（CK）和完整性密钥（IK）用以两个实体之间通信的安全保护。

4、IMS的网络安全

在第二代移动通信系统中，由于在核心网中缺乏标准的安全解决方案，使得安全问题尤为突出。虽然在无线接入过程中，移动用户终端和基站之间通常可由加密来保护，但是在核心网时，系统的节点之间却是以明文来传送业务流，这就让攻击者有机可乘，接入到这些媒体的攻击者可以轻而易举对整个通信过程进行窃听。

针对2G系统中的安全缺陷，第三代移动通信系统中采用NDS对核心网中的所有IP数据业务流进行保护。可以为通信服务提供保密性、数据完整性、认证和防

止重放攻击，同时通过应用在IPSec中的密码安全机制和协议安全机制来解决安全问题。

在NDS中有几个重要的概念，它们分别是安全域（Security Domains）、安全网关（SEG）。

4.1 安全域

NDS中最核心的概念是安全域，安全域是一个由单独的管理机构管理运营的网络。在同一安全域内采用统一的安全策略来管理，因此同一安全域内部的安全等级和安全服务通常是相同的。大多情况下，一个安全域直接对应着一个运营商的核心网，不过，一个运营商也可以运营多个安全域，每个安全域都是该运营商整个核心网络中的一个子集。在NDS/IP中，不同的安全域之间的接口定义为Za接口，同一个安全域内部的不同实体之间的安全接口则定义为Zb接口。其中Za接口为必选接口，Zb接口为可选接口。两种接口主要完成的功能是提供数据的认证和

完整性、机密性保护。

4.2 安全网关

SEG位于IP安全域的边界处，是保护安全域之间的边界。业务流通过一个SEG

进入和离开安全域，SEG被用来处理通过Za接口的通信，将业务流通过隧道传

送到已定义好的一组其他安全域。这称为轮轴-辐条（hub-and-spoke）模型，它为不同安全域之间提供逐跳的安全保护。SEG负责在不同安全域之间传送业务流

时实施安全策略，也可以包括分组过滤或者防火墙等的功能。IMS核心网中的所有业务流都是通过SEG进行传送，每个安全域可以有一个或多个SEG，网络运营商可以设置多个SEG以避免某独立点出现故障或失败。当所保护的IMS业务流跨越不同安全域时，NDS/IP必须提供相应的机密性、数据完整性和认证。

4.3 基于IP的网络域安全体系[2]

NDS/IP体系结构最基本的思想就是提供上从一跳到下一跳的安全，逐跳的安全也简化了内部和面向其他外部安全域分离的安全策略的操作。

在NDS/IP中只有SEG负责与其他安全域中的实体间进行直接通信。两个SEG之间的业务被采用隧道模式下的IPSec ESP安全联盟进行保护，安全网关之间的网络连接通过使用IKE来建立和维护[3]。网络实体（NE）能够面向某个安全网关或相同安全域的其他安全实体，建立维护所需的ESP安全联盟。所有来自不同安全域的网络实体的NDS/IP业务通过安全网关被路由，它将面向最终目标被提供逐跳的安全保护[5]。其网络域安全体系结构如图2所示。

图2 基于IP的网络域安全体系

4.4 密钥管理和分配机制[5]

每个SEG负责建立和维护与其对等SEG之间的IPSec SA。这些SA使用因特网密钥交换（IKE）协议进行协商，其中的认证使用保存在SEG中的长期有效的密钥来完成。每个对等连接的两个SA都是由SEG维护的：一个SA用于入向的业务流，另一个用于出向的业务流。另外，SEG还维护了一个单独的因特网安全联盟和密钥管理协议（ISAKMP）SA，这个SA与密钥管理有关，用于构建实际的对等主机之间的IPSec SA。对于ISAKMP SA而言，一个关键的前提就是这两个对等实体必须都已经通过认证。在NDS/IP中，认证是基于预先共享的密钥。

NDS/IP中用于加密、数据完整性保护和认证的安全协议是隧道模式的IPSec ESP。在隧道模式的ESP中，包括IP头的完整的IP数据包被封装到ESP分组中。对于三重DES加密（3DES）算法是强制使用的，而对于数据完整性和认证，MD5和SHA-1都可以使用。

4.5 IPSec安全体系中的几个重要组成和概念[5]

1）IPSec：IPSec在IP层（包括IPv4和IPv6）提供了多种安全服务，从而为上层协议提供保护。IPSec一般用来保护主机和安全网关之间的通信安全，提供相应的安全服务。

2）ISAKMP：ISAKMP用来对SA和相关参数进行协商、建立、修改和删除。它定义了SA对等认证的创建和管理过程以及包格式，还有用于密钥产生的技术，它还包括缓解某些威胁的机制。

3）IKE：IKE是一种密钥交换协议，和ISAKMP一起，为SA协商认证密钥材料。IKE可以使用两种模式来建立第一阶段ISAKMP SA，即主模式和侵略性模式。两种模式均使用短暂的Diffie-Hellman密钥交换算法来生成ISAKMP SA的密钥材料。

4）ESP：ESP用来在IPv4和IPv6中提供安全服务。它可以单独使用或与AH一起使用，可提供机密性（如加密）或完整性（如认证）或同时提供两种功能。ESP 可以工作在传送模式或隧道模式。在传送模式中，ESP头插入到IP数据报中IP 头后面、所有上层协议头前面的位置；而在隧道模式中，它位于所封装的IP数据报之前。

5、结束语

标准化组织对IMS的安全体系和机制做了相应规定，其中UE和P-CSCF之间的安全由接入网络安全机制提供，IMS网络之上的安全由IP网络的安全机制保证，UE与IMS的承载层分组网络安全仍由原来的承载层安全机制支持。所有IP网络端到端安全基于IPSec，密钥管理基于IKE协议。对于移动终端接入IMS之前已经进行了相应的鉴权，所以安全性更高一些。但是对于固定终端来说，由于固定接入不存在类似移动网络空中接口的鉴权，P-CSCF将直接暴露给所有固定终端，这使P-CSCF更易受到攻击。为此，在IMS的接入安全方面有待于进一步的研究，需要不断完善IMS的安全机制。

参考文献

1 左伯茹.IMS网络接入安全方案研究.北京邮电大学硕士研究生学位论文，2006.

2 3GPP TS 33.210v7.2.0.3G security；Network Domain Security；IP network layer security(Release 7)，Dec 2006.

3 Gonzalo Camarillo，等.3G IP多媒体子系统MS——融合移动网与因特网.

张同须，等译.北京：人民邮电出版社，2006

4 程宝平，梁守青.IMS原理与应用.北京：机械工业出版社.2007.

5 Miikka Poikselka，等.IMS：移动领域的IP多媒体概念和服务.赵鹏等译.

北京：机械工业出版社，2006.

来源：中国联通网站

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大数据时代数据安全问题思考

大数据时代数据安全问题思考隐私OR便利互联网上的“透明人” “中国人更加开放，对隐私问题没有那么敏感，很多情况下他们愿意用隐私交换便利性。”今年3月，一位知名互联网企业负责人在公开场合谈到个人信息保护的问题。然而，这一言论迅速击中了网民的痛点：在大数据时代，普通网民究竟还有没有隐私?我们如何保护个人信息? 日常生活中，人们也常常面临“选择”：是否同意获取个人信息。使用一个简单的应用程序，注册一个网络账号，都会让用户提供手机号码、身份证号、银行卡号等隐私信息。安装一个新的APP，使用前先要收到一连串的提醒：“允许发送通知”“允许访问位置”“允许获得手机通讯录”“允许启用电话、短信、相机”……尽管用户可以选择“同意”或者“不同意”，但用户一旦选择了“不同意”，很多APP便自动退出不再提供服务。甚至发在个人朋友圈中的照片，都有可能被他人恶意盗取。近日有媒体曝光称，大量来自朋友圈、QQ空间或者微博上的私人照片，正在被放在网上低价出售，甚至被非法用于商业广告或婚恋网站。对此，有网友感叹：“原来，我们一直在互联网上‘裸奔’!” 网上个人信息泄露还可能引发次生灾害，成为精准诈骗的帮凶。一些人把个人隐私信息当成赚钱的工具，通过售卖越权获取的用户信息获得巨额利润，并由此形成了黑色产业链。如何提高网络安全性，保护用户的个人信息，成为互联网时代人们的核心关切。北京大学互联网发展研究中心主任田丽认为，随着互联网技术的快速普及，传统问题向互联网延伸，线上向线下延伸，人类空间向虚拟空间延伸。人们在互联网上变成了“透明人”，个人的一举一动都被互联网“记录在案”，导致人们在网络空间越来越缺乏安全感。

网络安全问题研究性课题报告

班级：指导老师：组长：组员：课题研究涉及的主导科目：信息技术课题研究涉及的非主导科目：语文数学提出背景：随着计算机技术和网络技术的发展，网络已经逐渐走入我们平常百姓家，网络也在也不是个陌生的字眼。大到企业办公，小到私人娱乐。网络正以其独特的魅力向世人昭示它的风采。但同时，网络安全问题也随之与来，在今天已经成为网络世界里最为人关注的问题之一危害网络安全的因素很多，它们主要依附于各种恶意软件，其中病毒和木马最为一般网民所熟悉。针对这些危害因素，网络安全技术得以快速发展，这也大大提高了网络的安全性。研究目的：了解网络安全问题触发的原因、方式、后果及影响研究意义：认识到网络安全的重要性，提高自我防范意识研究目标：1、使广大青少年朋友对网络安全有一些初步的了解和认识。 2、通过宣传网络安全知识，使青少年朋友加强安全防范意识。研究假设：同学们对网络安全不给予重视，网络安全问题迫在眉睫研究内容： 1、触发网络信息安全问题的原因 2、我国的网络信息安全问题及政策建议 3、什么是网络安全 4、计算机网络安全的含义 5、常见的几种网络入侵方法一、触发网络信息安全问题的原因日益严重的网络信息安全问题，不仅使上网企业、机构及用户蒙受了巨大经济损失，而且使国家的安全与主权面临严重威胁。要避免网络信息安全问题，首先必须搞清楚触发这一问题的原因。归纳起来，主要有以下几个方面原因。

1．黑客的攻击。由于缺乏针对网络犯罪卓有成效的反击和跟踪手段，因此黑客的攻击不仅“杀伤力”强，而且隐蔽性好。目前，世界上有20多万个黑客网站，其攻击方法达几千种之多。 2．管理的欠缺。网站或系统的严格管理是企业、机构及用户免受攻击的重要措施。事实上，很多企业、机构及用户的网站或系统都疏于这方面的管理。据IT界企业团体ITAA 的调查显示，美国90％的IT企业对黑客攻击准备不足。目前，美国75％－85％的网站都抵挡不住黑客的攻击，约有75％的企业网上信息失窃，其中25％的企业损失在25万美元以上。 3．网络的缺陷。因特网的共享性和开放性使网上信息安全存在先天不足，因为因特网最初的设计考虑是该网不会因局部故障而影响信息的传输，但它仅是信息高速公路的雏形，在安全可靠、服务质量、带宽和方便性等方面存在着不适应性。 4．软件的漏洞或“后门”。1999年底保加利亚软件测试专家发现微软网络浏览器IE 存在安全漏洞，它可以使不怀好意的网站管理人员入侵访问者的计算机文件，随后微软公司承认了这一事实。 5．人为的触发。基于信息战和对他国监控的考虑，个别国家或组织有意识触发网络信息安全问题。二、我国的网络信息安全问题及政策建议随着世界信息化和经济全球化的迅速发展，我国信息基础设施建设非常迅速。目前已经形成公用网、专用网和企业网三大类别的计算机网络系统，因特网已经覆盖200多个城市，并有3000多个政府数据库和1万多个企业数据库与该网连接。相应地，网络信息安全亦存在着相当大的隐患。1999年国家权威部门对国内网站安全系统测试结果表明，不少单位计算机系统都存在着安全漏洞，随时可能被黑客入侵。为更有效地保护我国的网络信息安全，应加强以下几个方面工作。 1．注重对黑客入侵的有效防范。针对我国已有3000多个政府数据库和1万多个企业数据库已与因特网连接，以及上网用户和连网计算机数目飞速增长的现实，应确实加强网络信息安全保护工作。对党政信息网和重要部门信息网应考虑加强技术安全保卫，诸如网络入侵预警、处理与防范工作等；对企业可考虑采取一定措施鼓励其采取给操作系统和服务器加装补丁程序，经常对网络进行扫描及其它相应措施，完善网络信息安全保护体系。 2．完善与网络信息安全有关的法律法规体系。在与网络信息安全有关的法律法规建设方面，我国虽然取得了一定进展，但总体上看，与网络信息安全有关的法律法规体系还尚待完善。比如，对于网络贸易中认证中心的法律地位，现行法律法规中尚无涉及；1999年10

大数据安全问题分析

大数据安全问题分析发表时间：2017-01-18T14:32:52.210Z 来源：《电力设备》2016年第22期作者：黄鸿[导读] 随着云计算的发展和不断成熟，大数据也逐渐走入公众的视野。（广东电网责任有限公司云浮供电局广东云浮 527300）摘要：随着云计算的发展和不断成熟，大数据也逐渐走入公众的视野；在大数据时代，各行各业都迎来了空前的机遇，与之同时，其信息安全问题也延伸到各个领域。精明的市场调查者对多元的数据组分析，可以制定更科学的、明智的计划和决策，来探索新的优化方式，并实现突破性的创新和计划部署。同时，商业间谍利用企业外漏的数据、隐私泄漏获得企业未来发展的新动向；电信诈骗人员利用个人隐私数据，轻松地取走千里之外的银行卡上的血汗钱。如果没有一个真正能保障数据安全和加密的系统，大数据意味着大问题。关键词：大数据；隐私；数据；安全Analysis of big data security problems Huanghong (Yunfu Power Supply Bureau, Limited Liability Company of Guangdong power grid,Yunfu,Guangdong,527300.) Abstract： With the development of cloud computing and big data continue to mature, gradually into the public view; in the era of big data, all walks of life have ushered in unprecedented opportunities, and at the same time, the problem of information security is also extended to various fields. Smart market investigators for multivariate data group analysis, you can develop a more scientific, informed planning and decision-making, to explore new ways to optimize and achieve a breakthrough innovation and planning. At the same time, the enterprise commercial espionage leak data, privacy leaks get the future development trends of the enterprise; telecommunications fraud personnel the use of personal privacy data, easily take thousands of miles away on the bank card money. If there is no real guarantee of data security and encryption system, big data means big problem. Key word: big data; privacy; information; security 0引言 2015年9月，国务院印发的《促进大数据发展行动纲要》指出，目前我国在大数据发展和应用方面已具备一定基础，拥有市场优势和发展潜力，坚持创新驱动发展，加快大数据部署，深化大数据应用，已成为稳增长、促改革、调结构、惠民生和推动政府治理能力现代化的内在需要和必然选择。数据显示，2015年全球数据泄密的事故达1673起，涉及7亿多条数据记录。《Verizon2015数据泄露调查报告》也显示，500强企业中，超过半数的企业曾发生过数据泄露事件。更令人惊悚的是，60%的案例里，攻击者仅需要几分钟就可以得手。没有大数据安全，就好比一个国家没有安防一样，数据得不到保护，随时有可能受到破坏、攻击和篡改，极大地阻碍大数据产业的健康发展。可见，实现大数据产业可持续发展的前提是数据安全。大数据（big data）是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。在维克托?迈尔-舍恩伯格及肯尼斯?库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据的4V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）。 1 大数据安全的各个维度为了建立全面的大数据安全系统，企业与组织的管理者必须解决以下几个方面的问题：数据来源——通过服务器和数据中心的数据量，以及各个行业的数据信息梳理，数据分类主要分布在以下的行业： 1、BAT为代表的互联网公司； 2、电信、金融、电力等； 3、公共安全、医疗、交通等； 4、教育、政务、地理气象； 5、物流、制造业等领域。

浅析大数据时代的数据安全问题

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6f11221101.html, 浅析大数据时代的数据安全问题作者：沙蕊来源：《经营管理者·上旬刊》2016年第10期摘要：随着云时代的来临，大数据（big data）也吸引了越来越多的关注。数据量在迅速增长，大数据时代已经到来，同时，数据安全问题不可避免的已经成为了人们所共同关注的问题。关键词：大数据数据安全措施物联网、云计算、移动互联网等新技术的发展，使得智能手机、平板电脑、计算机及遍布地球各个角落的传感器，成为数据来源和承载方式。根据估算，互联网的数据量呈现每两年翻一倍的速度增长，大数据时代已经到来。然而这些数据中“非结构化数据”占据很大比例，往往不能被传统的数据库所采用，但是，这庞大的数据仍旧是我们所珍惜的“宝藏”，或许未来的某一天它们将会成为“新石油”。大数据的发展将进一步扩大信息的开放程度，这样导致了隐私数据或敏感信息时常出现泄露，使得用户数据得不到安全保障，因此如何保障数据安全，并与大数据发展的新特点、新挑战相适应，是我们需要研究的课题。一、大数据的相关知识概述大数据（big data），或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理，并整理成为帮助企业经营管理决策更积极目的的资讯。大数据具有以下几个基本特征： 1.数据体量巨大。大数据时代，无论是传感器、移动设备，还是智能终端和网络社会等都在无时不刻的产生数据，数量级别由最早的TB发展至PB，甚至是ZB，统计数据量成千倍级别上升。据统计，2015年全球產生了接近8ZB的数据量，预计到2020年全球以电子形式存储的数据量将达到40ZB。而在2015年年底，根据互联网数据中心的统计全球数据量已经达到了7910EB。如果将这些数据都刻在DVD上，那么把这些DVD碟片堆叠起来就可以从地球到月球6个来回还要多。 2.数据类型多样。当前大数据的发展不仅在数据量上呈现出快速增长的态势，在数据类型多样上也越发丰富。根据数据类型多样性的特点可大致上分成结构化数据和非结构化数据。过去数据多以二维结构呈现，但随着互联网、多媒体等技术的快速发展和普及，视频、音频、图片、邮件、HTML、RFID、GPS和传感器等产生的非结构化数据已经占据了数据总量的80% 以上，而这些多类型的数据需要更高要求的数据处理能力。 3.产生价值密度低。分析大数据的最终目的是获取价值。大数据本身类似于“金矿”，通过人们的融合分析可以从中获取意想不到的价值信息。尤其是目前商业的竞争日益激烈，许多企

网络安全问题研究性课题报告

班级：指导老师：组长：组员：

课题研究涉及的主导科目：信息技术课题研究涉及的非主导科目：语文数学提出背景：随着计算机技术和网络技术的发展，网络已经逐渐走入我们平常百姓家，网络也在也不是个陌生的字眼。大到企业办公，小到私人娱乐。网络正以其独特的魅力向世人昭示它的风采。但同时，网络安全问题也随之与来，在今天已经成为网络世界里最为人关注的问题之一危害网络安全的因素很多，它们主要依附于各种恶意软件，其中病毒和木马最为一般网民所熟悉。针对这些危害因素，网络安全技术得以快速发展，这也大大提高了网络的安全性。研究目的：了解网络安全问题触发的原因、方式、后果及影响研究意义：认识到网络安全的重要性，提高自我防范意识研究目标：1、使广大青少年朋友对网络安全有一些初步的了解和认识。 2、通过宣传网络安全知识，使青少年朋友加强安全防范意识。研究假设：同学们对网络安全不给予重视，网络安全问题迫在眉睫

研究内容： 1、触发网络信息安全问题的原因 2、我国的网络信息安全问题及政策建议 3、什么是网络安全 4、计算机网络安全的含义 5、常见的几种网络入侵方法一、触发网络信息安全问题的原因日益严重的网络信息安全问题，不仅使上网企业、机构及用户蒙受了巨大经济损失，而且使国家的安全与主权面临严重威胁。要避免网络信息安全问题，首先必须搞清楚触发这一问题的原因。归纳起来，主要有以下几个方面原因。 1．黑客的攻击。由于缺乏针对网络犯罪卓有成效的反击和跟踪手段，因此黑客的攻击不仅“杀伤力”强，而且隐蔽性好。目前，世界上有20多万个黑客网站，其攻击方法达几千种之多。 2．管理的欠缺。网站或系统的严格管理是企业、机构及用户免受攻击的重要措施。事实上，很多企业、机构及用户的网站或系统都疏于这方面的管理。据IT界企业团体ITAA的调查显示，美国90％的IT企业对黑客攻击准备不足。目前，美国75％－85％的网站都抵挡不住黑客的攻击，约有

数据销毁方式及安全性分析

数据销毁方式及安全性分析数据安全是信息安全的核心问题之一，数据安全不仅包括数据加密、访问控制、备份与恢复等以保持数据完整性为目的的诸多工作，也包括以完全破坏数据完整性为目的的数据销毁工作。数据销毁是指采用各种技术手段将计算机存储设备中的数据予以彻底删除，避免非授权用户利用残留数据恢复原始数据信息，以达到保护关键数据的目的。由于信息载体的性质不同，与纸质文件相比，数据文件的销毁技术更为复杂，程序更为繁琐，成本更为高昂。在国防、行政、商业等领域，出于保密要求存在着大量需要进行销毁的数据，只有采取正确的销毁方式，才能达到销毁目的。数据文件通常存储在U盘、硬盘和光盘中。由于这三种存储介质的原理和特点各异，对于这三类介质中数据的销毁方式、实施难度也各不相同。通常说来，硬盘等磁性存储设备以模拟方式存储数字信号，存在剩磁效应，给彻底销毁数据带来了一定困难。U盘采用半导体介质存储数据，是纯“数字”式存储，没有剩磁效应，只需进行完全覆盖操作就能安全销毁数据，因而销毁难度较小。光盘的脆弱性也降低了物理销毁的难度，实现起来相对比较容易。因此，本文重点介绍硬盘数据的销毁。一、硬盘数据存储原理要了解硬盘数据的销毁，必须先搞清硬盘数据存储的基本原理。硬盘的数据结构主要由固件区、主引导记录、各分区系统引导记录、文件分配表、文件目录区、数据区等区域组成。文件分配表是一个文件寻址系统，目录区用于配合文件分配表准确定位文件，数据区是用于存放数据,它占据了硬盘的大部分空间。硬盘里有一组磁盘片，磁道在盘片上呈同心圆分布，读写磁头在盘片的表面来回移动访问硬盘的各个区域，因此文件可以随机地分布在磁盘的各个位置上，同一文件的各个部分不一定会顺序存放。存放在磁盘上的数据以簇为分配单位，大的文件可能占用多达数千、数万簇，分散在整个磁盘上。操作系统的文件子系统负责文件各个部分的组织和管理，其基本原理是用一个类似首簇的文件起点入口，再包含一个指向下一簇地址的指针，从而找到文件的下一簇，依此类推，直到出现文件的结束标志为止。从以上原理我们可以知道，数据是随机存放在数据区的，只要数据区没有被破坏，数据就没有完全销毁，就存在恢复的可能。此外，每块硬盘在出厂时其扇区上都会保留一小部分存储空间，这部分保留起来的存储空间被称为替换扇区，由于替换扇区处于隐藏状态，所以操作系统无法访问该区域。而持有固件区密码的硬盘厂家却能访问替换扇区内的数据。因此，硬盘在出厂时就可能被预留后门，把硬盘工作过程中的有关数据转存到替换扇区，成为数据销毁的死角。所以要安全销毁硬盘数据，不仅要销毁标准扇区中的数据，还要销毁替换扇区中的数据。硬盘数据销毁还需要考虑的一个重要问题就是剩磁效应。由于磁介质会不同程度地永久性磁化，所以磁介质上记载的数据在一定程度上是抹除不净的。同时，由于每次写入数据时磁场强度并不完全一致，这种不一致性导致新旧数据之间产生“层次”差。剩余磁化及“层次”差都可能通过高灵敏的磁力扫描隧道显微镜探测到，经过分析与计算，对原始数据进行“深层信号还原”，从而恢复原始数据。

关于信息系统安全问题浅谈

关于信息系统安全问题浅谈一、概述根据信息系统安全的整体结构来看，信息系统安全可从五个层面：物理、网络、主机系统、应用系统和数据对系统进行保护，因此，技术类安全要求也相应的分为五个层面上的安全要求： ◆物理层面安全要求：主要是从外界环境、基础设施、运行硬件、介质等方面为信息系统的安全运行提供基本的后台支持和保证； ◆网络层面安全要求：为信息系统能够在安全的网络环境中运行提供支持，确保网络系统安全运行，提供有效的网络服务； ◆主机层面安全要求：在物理、网络层面安全的情况下，提供安全的操作系统和安全的数据库管理系统，以实现操作系统和数据库管理系统的安全运行； ◆应用层面安全要求：在物理、网络、系统等层面安全的支持下，实现用户安全需求所确定的安全目标； ◆数据及备份恢复层面安全要求：全面关注信息系统中存储、传输、处理等过程的数据的安全性。

二、关于物理安全物理安全保护的目的主要是使存放计算机、网络设备的机房以及信息系统的设备和存储数据的介质等免受物理环境、自然灾难以及人为操作失误和恶意操作等各种威胁所产生的攻击。物理安全是防护信息系统安全的最底层，缺乏物理安全，其他任何安全措施都是毫无意义的。物理安全主要涉及的方面包括环境安全（防火、防水、防雷击等）设备和介质的防盗窃防破坏等方面。具体包括：物理位置的选择、物理访问控制、防盗窃和防破坏、防雷击、防火、防水和防潮、防静电、温湿度控制、电力供应和电磁防护等十个方面。三、网络安全网络安全为信息系统在网络环境的安全运行提供支持。一方面，确保网络设备的安全运行，提供有效的网络服务，另一方面，确保在网上传输数据的保密性、完整性和可用性等。由于网络环境是抵御外部攻击的第一道防线，因此必须进行各方面的防护。对网络安全的保护，主要关注两个方面：共享和安全。开放的网络环境便利了各种资源之间的流动、共享，但同时也打开了“罪恶”的大门。因此，必须在二者之间寻找恰当的平衡点，使得在尽可能安全的情况下实现最大程度的资源共享，这是我们实现网络安全的理想目标。

智能家居的安全问题分析

智能家居的安全问题分析Last revision on 21 December 2020

智能家居的安全问题分析摘要：智能家居的出现给用户带来便利，大大改善了人类的生活；但智能家居的背后也隐藏着不少的安全问题，如敏感数据被盗导致个人隐私泄漏、智能家居被非法入侵等情况。如知名的厂商贝尔金由于产品中签名漏洞等问题导致旗下多款产品被黑客入侵，典型的如儿童监视器便被黑客入侵成为了窃听器。云计算、大数据、移动计算等技术的发展，使得人类生活的每个方面都发生了变革，向智慧化迈进。智能家居成为行业的热点，家电物联网也开始推进；大数据为智能家居的核心，智能家居带给我们一个又一个创建，吸引了大众的目光。然而智能家居的背后却存在着安全隐患，例如智能家居收集了大量的私人数据，这些会不会造成隐私泄露大数据时代谁来确保智能家居背后的数据安全我们将对大数据时代的智能家居的安全问题进行探讨，并提出一些建议方案。早于1995年，比尔·盖茨在出版的《未来之路》一书中就用了相当多的篇幅形容了他的豪宅——也就是今天的智能家居。有些技术如利用气象情况感知器获得天气情况并协调室内的温度和通风、来宾佩戴小电子针协调所有的照明、音乐、温湿度以配合客人的需要任意调节、远程命令一些家电在主人回家前开启等，在当时看来相当的前卫和不可思议，但现在都一一变成了现实(并且费用大为降低已适合于商用)，智能家居已蓬勃发展，成为人们关注的热点。智能家居规模有大有小，用户可以选择向公司以订阅服务模式搭建，或利用中控器搭建控制平台，也可以从单一的产品开始着手搭建，甚至可以使用随身智能移动设备来搭建。安防监控、物业管理、讯息服务、医疗保健监护、家居远程管控是智能家居的主要功能。智能家居是一个复杂的系统，它使用计算机技术、微电子技术、通信技术将家庭智能化的所有功能集成起来，通过外部扩展模块实现与家电的互联。智能家居通常是将多个智能家居子系统集成起来，并且综合使用多种技术，向客户提供的一个整体的解决方案；总的来看，智能家居的结构比较复杂，后期维护有一定的隐忧。智能家居的出现给用户带来便利，大大改善了人类的生活；但智能家居的背后也隐藏着不少的安全问题，如敏感数据被盗导致个人隐私泄漏、智能家居被非法入侵等情况。如知名的厂商贝尔金由于产品中签名漏洞等问题导致旗下多款产品被黑客入侵，典型的如儿童监视器便被黑客入侵成为了窃听器。另外传统网络本身的安全问题也会对智能家居造成一定的威胁。影响智能家居安全的两大群体是智能家居制造商和用户。他们或能显着的提升智能家居的安全水平，或能将智能家居拖入危险的沼泽中。智能家居制造商的对安全方面可能的威胁主要有4个：厂商自设协议、采用的技术，几乎是封闭体系，很难互联互通；大多厂商们对安全知识的了解非常匮乏；厂商通常并不特别关注数据安全问题；硬件厂商在软件和升级方面做的一般都比较差。用户这边对安全的忽视也是相当大的，对于一个新兴的信息化服务工具，用户在安全方面的关注相对少，即使是有网络安全背景的用户也会忽略如重新设置安全密码这样基本的简单安全防范措施，这样即使厂商提供了强大的安全保护产品，黑客依旧可以轻松入侵用户的智能家居。智能家居中的安全问题可以分为三类：破坏产品功能、毁坏家居、影响人类生活。破坏产品功能指的是黑客入侵攻击使得产品原有的功能失效，如警报系统失效无法再监控警示等；毁坏家居指的是黑客掌握控制权后命令产品不断运行以达到大大超过额定工作强度而导致该产品被毁坏；影响人类生活指的是用户的隐私数据被盗用后造成的一系列生活困扰(越来越多的黑客热衷于通过盗取信息牟取违法利益，从而让智能家居设备成了诱人的攻击目标)，以及黑客入侵后对用户的一系列恶作剧(如在用户休息时突然操控音响和灯光等设备)。另外智能家居本身也会对网络造成一定的安全威胁，如现已发

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