安全物联网的体系结构
物联网(IoT)的快速发展将海量物理设备连接到互联网,极大地提升了生活与生产的便利性,随着设备数量的激增和攻击面的扩大,物联网安全问题日益凸显,安全物联网的体系结构是保障物联网系统安全的核心框架,它通过多层次、多维度的防护机制,确保数据的机密性、完整性和可用性,本文将从感知层、网络层、平台层和应用层四个核心层面,结合安全防护技术,深入探讨安全物联网的体系结构。
感知层:安全物联网的基石
感知层是物联网体系结构的最底层,负责采集物理世界的数据,包括传感器、RFID标签、摄像头、智能终端等设备,由于感知层设备通常具备计算能力有限、能源受限、部署环境复杂等特点,其安全防护面临独特挑战。
在感知层,安全防护的核心是设备身份认证与数据加密,设备身份认证是防止未授权设备接入网络的关键,传统的基于用户名和密码的认证方式难以满足物联网设备的轻量化需求,轻量级认证协议(如ECC、DTLS)被广泛应用,CoAP(Constrained Application Protocol)通过DTLS协议实现设备与服务器之间的安全通信,有效防止中间人攻击,数据加密是保障数据采集环节安全的重要手段,由于感知层设备资源有限,常采用轻量级加密算法(如AES-128、ChaCha20)对采集的数据进行加密处理,确保数据在传输前不被篡改或泄露,硬件安全模块(HSM)的集成也为感知层设备提供了可信执行环境(TEE),保护密钥和敏感数据的安全存储。
感知层的安全还涉及设备固件的安全防护,针对设备固件被篡改或植入恶意代码的风险,可采用安全启动机制(Secure Boot)和远程固件更新(OTA)技术,安全启动确保设备仅加载经过数字签名的固件,防止恶意软件的运行;而安全的OTA更新则通过加密签名和分块传输,确保固件更新过程的完整性和安全性。
网络层:安全传输的保障
网络层是连接感知层和应用层的桥梁,负责将采集的数据安全、高效地传输至平台层,网络层通信方式多样,包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT等,不同技术对应的安全需求也有所差异。
网络层的安全防护重点在于数据传输过程中的机密性和完整性,加密传输是基础防护手段,在Wi-Fi网络中,WPA3协议取代了WPA2,通过SAE(Simultaneous Authentication of Equals)技术增强密码安全性,防止暴力破解攻击;在LPWAN(低功耗广域网)中,LoRaWAN采用AES-128加密算法,确保数据在空中接口的传输安全,入侵检测与防御系统(IDS/IPS)是网络层主动防护的关键,通过部署网络流量分析设备,实时监测异常数据包(如DDoS攻击、数据包注入),并自动阻断恶意流量,保障网络的可用性。
网络层还需解决设备接入的安全控制问题,传统的网络访问控制(NAC)技术可通过802.1X协议对接入设备进行身份验证,仅允许授权设备访问网络,在物联网场景中,基于零信任架构(Zero Trust)的动态访问控制模型逐渐成为主流,该模型假设网络内部存在威胁,每次访问请求都需要经过严格的身份验证和授权,进一步降低内部攻击风险。
平台层:安全管理的核心
平台层是物联网系统的“大脑”,负责设备管理、数据存储、数据处理和分析等功能,平台层的安全是整个物联网体系结构的关键,涉及数据安全、应用安全和运维安全等多个维度。
数据安全是平台层的核心任务,数据存储需采用加密技术,如透明数据加密(TDE)和字段级加密(Field-Level Encryption),防止数据在存储介质中被泄露,数据脱敏和访问控制是保障数据隐私的重要手段,通过数据脱敏技术(如数据泛化、数据掩码),敏感信息在分析处理过程中被隐藏,仅授权用户可访问原始数据,基于角色的访问控制(RBAC)和属性基访问控制(ABAC)可精细化管理用户权限,确保数据仅被合法用户使用。
应用安全方面,平台层需防范API接口漏洞和恶意代码攻击,RESTful API作为物联网平台常用的接口形式,需通过OAuth 2.0和JWT(JSON Web Token)实现安全认证和授权,防止未授权访问,容器化技术(如Docker、Kubernetes)的广泛应用带来了新的安全挑战,平台层需通过镜像扫描、运行时安全监控(如Falco)等技术,确保容器环境的安全。
运维安全同样不可忽视,平台层需建立完善的日志审计和应急响应机制,记录所有操作行为并定期分析,及时发现潜在威胁,通过灾备系统(如异地容灾、数据备份)确保在遭受攻击或故障时,系统能够快速恢复,保障业务的连续性。
应用层:安全服务的延伸
应用层是物联网系统的价值体现,面向用户提供各类智能服务,如智能家居、工业物联网、智慧城市等,应用层的安全直接关系到用户体验和数据隐私,需从终端安全和业务安全两方面入手。
终端安全主要指用户设备(如手机、平板)的安全防护,移动应用需采用代码混淆、反调试等技术防止逆向工程,并通过HTTPS协议与服务器通信,防止数据在传输过程中被窃取,生物识别技术(如指纹、人脸识别)的应用进一步增强了终端设备的安全性。
业务安全则聚焦于应用场景中的特定风险,在工业物联网中,需防范针对控制系统的攻击(如Stuxnet病毒),通过工业防火墙和入侵检测系统保障生产安全;在智能家居中,需解决设备间的信任问题,通过区块链技术建立去中心化的设备信任机制,防止恶意设备接入网络。
跨层协同与标准化建设
安全物联网的体系结构并非各层独立防护的简单叠加,而是需要跨层协同、整体联动,感知层的设备身份信息可传递至网络层和应用层,实现全生命周期的安全追溯;平台层的威胁情报可实时反馈至感知层,指导设备动态调整安全策略。
标准化建设是保障安全物联网体系结构落地的重要支撑,国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)以及3GPP等机构已发布多项物联网安全标准(如ISO/IEC 30141、3GPP TS 33.246),为设备安全、数据安全、网络安全提供了统一的技术规范和评估体系。
安全物联网的体系结构是一个多层次、多维度的复杂框架,从感知层的设备安全到网络层的传输安全,再到平台层的管理安全和应用层的服务安全,每一层都承担着不可或缺的角色,随着技术的不断演进,安全物联网体系结构将更加注重智能化、动态化和协同化,通过人工智能、区块链等新技术的融合,构建更加主动、高效的防护体系,唯有在体系设计的初期便将安全融入其中,才能真正实现物联网的“安全连接、智能赋能”。
进程和线程的区别?
说法一:进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行说法二:进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。 进程和线程的区别在于:简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。 另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。 每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。 但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。 但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。 这就是进程和线程的重要区别。 说法三:多线程共存于应用程序中是现代操作系统中的基本特征和重要标志。 用过UNIX操作系统的读者知道进程,在UNIX操作系统中,每个应用程序的执行都在操作系统内核中登记一个进程标志,操作系统根据分配的标志对应用程序的执行进行调度和系统资源分配,但进程和线程有什么区别呢?进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。 进程和线程的区别在于:线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性搞。 另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。 每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。 但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。 但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。 这就是进程和线程的重要区别。 进程(Process)是最初定义在Unix等多用户、多任务操作系统环境下用于表示应用程序在内存环境中基本执行单元的概念。 以Unix操作系统为例,进程是Unix操作系统环境中的基本成分、是系统资源分配的基本单位。 Unix操作系统中完成的几乎所有用户管理和资源分配等工作都是通过操作系统对应用程序进程的控制来实现的。 C、C++、Java等语言编写的源程序经相应的编译器编译成可执行文件后,提交给计算机处理器运行。 这时,处在可执行状态中的应用程序称为进程。 从用户角度来看,进程是应用程序的一个执行过程。 从操作系统核心角度来看,进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位,是为正在运行的程序提供的运行环境。 进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中,而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。 多任务环境下应用程序进程的主要特点包括:●进程在执行过程中有内存单元的初始入口点,并且进程存活过程中始终拥有独立的内存地址空间;●进程的生存期状态包括创建、就绪、运行、阻塞和死亡等类型;●从应用程序进程在执行过程中向CPU发出的运行指令形式不同,可以将进程的状态分为用户态和核心态。 处于用户态下的进程执行的是应用程序指令、处于核心态下的应用程序进程执行的是操作系统指令。 在Unix操作系统启动过程中,系统自动创建swapper、init等系统进程,用于管理内存资源以及对用户进程进行调度等。 在Unix环境下无论是由操作系统创建的进程还要由应用程序执行创建的进程,均拥有唯一的进程标识(PID)。 说法四:应用程序在执行过程中存在一个内存空间的初始入口点地址、一个程序执行过程中的代码执行序列以及用于标识进程结束的内存出口点地址,在进程执行过程中的每一时间点均有唯一的处理器指令与内存单元地址相对应。 Java语言中定义的线程(Thread)同样包括一个内存入口点地址、一个出口点地址以及能够顺序执行的代码序列。 但是进程与线程的重要区别在于线程不能够单独执行,它必须运行在处于活动状态的应用程序进程中,因此可以定义线程是程序内部的具有并发性的顺序代码流。 Unix操作系统和Microsoft Windows操作系统支持多用户、多进程的并发执行,而Java语言支持应用程序进程内部的多个执行线程的并发执行。 多线程的意义在于一个应用程序的多个逻辑单元可以并发地执行。 但是多线程并不意味着多个用户进程在执行,操作系统也不把每个线程作为独立的进程来分配独立的系统资源。 进程可以创建其子进程,子进程与父进程拥有不同的可执行代码和数据内存空间。 而在用于代表应用程序的进程中多个线程共享数据内存空间,但保持每个线程拥有独立的执行堆栈和程序执行上下文(Context)。 基于上述区别,线程也可以称为轻型进程 (Light Weight Process,LWP)。 不同线程间允许任务协作和数据交换,使得在计算机系统资源消耗等方面非常廉价。 线程需要操作系统的支持,不是所有类型的计算机都支持多线程应用程序。 Java程序设计语言将线程支持与语言运行环境结合在一起,提供了多任务并发执行的能力。 这就好比一个人在处理家务的过程中,将衣服放到洗衣机中自动洗涤后将大米放在电饭锅里,然后开始做菜。 等菜做好了,饭熟了同时衣服也洗好了。 需要注意的是:在应用程序中使用多线程不会增加 CPU 的数据处理能力。 只有在多CPU 的计算机或者在网络计算体系结构下,将Java程序划分为多个并发执行线程后,同时启动多个线程运行,使不同的线程运行在基于不同处理器的Java虚拟机中,才能提高应用程序的执行效率。
电视显示504gateway TIME-OUT
GATEWAY TIME-OUT网关超时拨下电源插头,过10几分钟再插上电源,开机试下
初中毕业考不上高中可以上什么学校?
大多数考不上普高的人,会选择去职高读书。 还有一部分的学生会因为考不上普高而选择去技工学校学习。 初中考不上高中就读职业技能教育学校也是一个非常不错的选择。
职高需要参加中考,并且有分数线限制;招收的是应届初中毕业生;同普高一样,是三年制;可参加高考,继续升学;职高要求文化性和职业技能性并重。
技工学校属于人力资源与社会保障局主管;无分数限制,按照自己喜欢的专业来选择;招生层次包括初中毕业生、高中毕业生;注重技能知识的传授,实操课程居多,文化知识很少;学制不限,一年制至五年制都有;可以根据自己的需求来选择专业;毕业可进入专业对口的企业工作,好的技工学校有知名企业合作开办班级,实现毕业推荐就业;在读期间可以考取资格证书以及学历证书,一样能够上大学,好的技工学校还有2.5+2.5年制的本科,可继续学历深造。
同为国家发展重视的职业教育,技校是以学习技术为主,注重培养专业技术人才,能发相关技能证书,职高则不能,技校是以专业技能培训为主体,职高侧重于文化(语、数、外)和专业。 二者学历等级一样,都可继续提升学历等级,都享受国家助学政策、可拿国家助学金。














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