城市感知网络身份认证研究

城市感知网络身份认证研究

作者：许捷党岚君

来源：《中国新通信》2014年第20期

【摘要】城市感知网络由不同类型的网络综合而成。同一用户在各类网络里具有不同的身份标签。为了提高身份认证的效率。保证安全，避免恶意用户危害网络运行。有必要针对不同的网络场景设计不同的身份认证协议。

【关键词】城市感知网络身份认证

一、城市感知网络发展现状

2008年11月IBM公司提出了智慧地球的概念，随后衍生出了智慧城市的概念。一般而言智慧城市具有如下基本特征[1]：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用。信息化与城市化是当前社会发展的两项重要任务。二者的高度融合使得“智慧城市”这一概念被越来越多的公众所接受。

建设智慧城市的平台是基于物联网与互联网、云计算和大数据的信息网络系统；建设智慧城市的手段是全面感知（物联网）、可靠传递（通信网）和智能处理[2]。

智慧城市具有灵敏、高效、泛在的感知能力，需要建立覆盖城市的信息采集、信息传输和信息服务的感知系统。简化后的城市感知网络总体架构自底向上可分为信息感知层、信息传输层和信息处理层[3]。

信息感知层负责从各类传感器或含有传感器的智能终端中采集信息。可以是各类传感器构成的无线传感器网络，用来进行安全监控、环境检测、交通流量、建筑能耗测量等应用；也可以是用于产品或身份识别的RFID标签采集系统；还可以由移动智能终端采集，如智能手机的内置温度湿度、噪声、光强、GPS、海拔、加速度、烟感检测等传感器。

信息传输层将感知的各类信息通过Zigbee、蓝牙、红外、WiFi或者3G等不同的传输技术高效可靠地接入以IP协议为基础架构的公共数据网。信息处理层应用大数据分析与处理技术从中提取出相应结果提供给智慧城市的应用服务。比如智慧交通、智慧环保、智慧公安等城市功能的需求。总之城市感知网络是综合了城市现有的物联网、互联网以及无线通信网的新型网络。

二、城市感知网络身份认证技术

事物总是具有两面性。新一代信息技术在智慧城市中的广泛应用给生活带来便利的同时，也带来了潜在的安全问题。若不能处理好信息安全问题，那么信息技术运用地越广泛深入，智慧城市所面临的安全威胁也就越大。

以城市感知网络为例子：从系统角度看，它既然综合了物联网、互联网和移动通信网的优点，那么它们在安全方面的缺陷也同样存在并衍生出了新的安全隐患[4] [5]；从网络用户角度看，同一个自然人在不同的网络（物联网、互联网、移动通信网）中具有的身份标签不同，也就涉及到在不同网络中的身份认证的安全与效率问题。

更有恶意用户使用虚假消息签名、拒绝服务攻击等手段危害网络的正常运行。身份认证是实现信息安全的基本手段，是信息系统安全的先决条件。如果没有认证安全，其它安全都是空中楼阁。

安全专家认为：“需要从感知、传输等多个层次来确保智慧城市居民日常生活的有序性。”

所以，研究城市感知网络的安全问题是智慧城市广泛推广的前提和关键，而用户身份认证问题又是其中的重点。因此，研究城市感知网络用户身份认证问题具有广阔的应用前景和重要的现实意义。

用户在由多种不同网络构建的城市感知网络覆盖范围中移动时，需要针对不同的网络应用场景设计特定的身份认证协议。针对前面提出的城市感知网络的组成（物联网、互联网、移动通信网），作者认为RFID标签批量认证、WSN广播认证以及移动IP身份认证三个方面值得进一步研究。