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物联网安全


作者:
徐文渊 冀晓宇 周歆妍
定价:
59.00 元
版面字数:
600千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2026年
ISBN:
978-7-04-058561-2
物料号:
58561-00
出版时间:
2022-08-19
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
物联网工程专业课程

目前,物联网技术已经广泛应用于各行各业,随之而来的安全问题也已经成为学术界和工业界关注的热点。本书从物联网的发展出发,总结物联网“感控安全”“人工智能安全”和“业务安全”三大特点,按照物联网的“云-管-边-端”架构并结合物联网的特点,详细分析物联网终端、管道、边缘、云层存在的脆弱性和面临的安全威胁。本书共分10章和3个专题章节,第1~3章介绍物联网、物联网安全、密码学的基本概念和基础知识;第4~7章作为本书的核心和特色,重点介绍物联网终端的认证、感控、硬件和软件安全;第8~9章介绍物联网管和云的安全;第10章介绍物联网业务安全。第11~13章,分3个专题围绕语音安全、人工智能安全和边缘计算进行介绍。本书遵循“创新引领、深入浅出、理论与实践相结合”的理念,结合典型的物联网事件,对物联网和物联网安全的概念、内涵、外延、特点进行详细讲解。

本书知识体系完善、特色突出、教学资源丰富,可作为高等院校计算机、信息安全、电子信息类等专业的高年级本科生和研究生教学教材或参考教材使用,同时也可供网络安全等相关行业的研究人员参考使用。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 物联网概述
        • 1.1 物联网发展历史及趋势
          • 1.2 物联网的定义和特点
            • 1.2.1 物联网的定义
              • 1.2.2 物联网的三大特点
                • 1.2.3 物联网和互联网的关系
                  • 1.2.4 工业物联网和工业互联网的关系
                  • 1.3 物联网的应用
                    • 1.3.1 关键基础设施
                      • 1.3.2 行业物联网
                        • 1.3.3 消费物联网
                          • 1.3.4 军事物联网
                          • 1.4 物联网架构
                            • 1.4.1 物联网体系架构概述
                              • 1.4.2 “应用层–网络层–感知层”的物联网架构
                                • 1.4.3 “云–管–边–端”的物联网体系架构
                                • 1.5 物联网相关技术
                                  • 1.5.1 窄带物联网
                                    • 1.5.2 云计算与边缘计算
                                      • 1.5.3 人工智能
                                        • 1.5.4 5G等新兴通信技术
                                          • 1.5.5 区块链
                                          • 1.6 本章小结
                                            • 参考文献
                                              • 习题1
                                              • 第2章 物联网安全概述
                                                • 2.1 物联网安全现状
                                                  • 2.1.1 物联网安全:从“谋财”到“害命”
                                                    • 2.1.2 物联网的安全需求
                                                      • 2.1.3 物联网的安全事件
                                                        • 2.1.4 总结
                                                        • 2.2 物联网安全威胁
                                                          • 2.2.1 “端”的安全威胁
                                                            • 2.2.2 “边”的安全威胁
                                                              • 2.2.3 “管”的安全威胁
                                                                • 2.2.4 “云”的安全威胁
                                                                • 2.3 物联网安全特点
                                                                  • 2.3.1 感控安全
                                                                    • 2.3.2 人工智能安全
                                                                      • 2.3.3 业务安全
                                                                        • 2.3.4 实例分析——自动驾驶
                                                                        • 2.4 本章小结
                                                                          • 参考文献
                                                                            • 习题2
                                                                            • 第3章 密码学基础
                                                                              • 3.1 密码学基本概念
                                                                                • 3.1.1 密码学发展
                                                                                  • 3.1.2 密码学目标
                                                                                    • 3.1.3 密码学技术分类
                                                                                      • 3.1.4 密码系统基本流程
                                                                                        • 3.1.5 密码分析学
                                                                                        • 3.2 古典密码学
                                                                                          • 3.2.1 凯撒加密
                                                                                            • 3.2.2 仿射加密
                                                                                              • 3.2.3 维吉尼亚加密
                                                                                              • 3.3 现代密码学
                                                                                                • 3.3.1 对称加密
                                                                                                  • 3.3.2 非对称加密
                                                                                                    • 3.3.3 国密算法
                                                                                                      • 3.3.4 量子密码
                                                                                                        • 3.3.5 密码算法实现
                                                                                                        • 3.4 数字签名与消息认证
                                                                                                          • 3.4.1 数字签名
                                                                                                            • 3.4.2 哈希函数
                                                                                                              • 3.4.3 消息认证码
                                                                                                              • 3.5 密钥管理和分发
                                                                                                                • 3.5.1 密钥管理流程
                                                                                                                  • 3.5.2 密钥分发方案
                                                                                                                  • 3.6 物联网场景中的密码学
                                                                                                                    • 3.6.1 物联网场景中密码学面临的挑战与应对措施
                                                                                                                      • 3.6.2 应用案例:智能电网中的终端通信安全机制设计
                                                                                                                      • 3.7 本章小结
                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                          • 习题3
                                                                                                                          • 第4章 物联网认证安全
                                                                                                                            • 4.1 物联网认证安全概述
                                                                                                                              • 4.1.1 物联网认证框架
                                                                                                                                • 4.1.2 物联网认证技术
                                                                                                                                  • 4.1.3 物联网认证特点
                                                                                                                                    • 4.1.4 总结
                                                                                                                                    • 4.2 物联网生物认证技术
                                                                                                                                      • 4.2.1 生物认证技术概述
                                                                                                                                        • 4.2.2 生物认证技术
                                                                                                                                          • 4.2.3 生物认证应用
                                                                                                                                          • 4.3 物联网设备指纹认证技术
                                                                                                                                            • 4.3.1 设备指纹认证技术概述
                                                                                                                                              • 4.3.2 设备指纹提取方法
                                                                                                                                                • 4.3.3 设备指纹认证方法
                                                                                                                                                  • 4.3.4 设备指纹来源
                                                                                                                                                  • 4.4 物联网设备情境认证技术
                                                                                                                                                    • 4.4.1 设备情境认证技术概述
                                                                                                                                                      • 4.4.2 基于同构感知模态的情境认证技术
                                                                                                                                                        • 4.4.3 基于异构感知模态的情境认证技术
                                                                                                                                                          • 4.4.4 总结
                                                                                                                                                          • 4.5 本章小结
                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                              • 习题4
                                                                                                                                                              • 第5章 传感器与执行器安全
                                                                                                                                                                • 5.1 传感器、执行器与物联网安全
                                                                                                                                                                  • 5.2 传感器概述
                                                                                                                                                                    • 5.2.1 传感器的定义
                                                                                                                                                                      • 5.2.2 传感器的组成
                                                                                                                                                                        • 5.2.3 传感器的分类
                                                                                                                                                                          • 5.2.4 传感器的主要特性
                                                                                                                                                                            • 5.2.5 总结
                                                                                                                                                                            • 5.3 传感器测量安全
                                                                                                                                                                              • 5.3.1 测量安全概述
                                                                                                                                                                                • 5.3.2 传感器安全模型
                                                                                                                                                                                  • 5.3.3 换能攻击方法
                                                                                                                                                                                    • 5.3.4 换能攻击防护方法
                                                                                                                                                                                      • 5.3.5 总结
                                                                                                                                                                                      • 5.4 传感器隐私安全
                                                                                                                                                                                        • 5.4.1 推测用户活动和场景
                                                                                                                                                                                          • 5.4.2 窃取用户密码
                                                                                                                                                                                            • 5.4.3 推测用户输入
                                                                                                                                                                                              • 5.4.4 追踪用户位置信息
                                                                                                                                                                                                • 5.4.5 总结
                                                                                                                                                                                                • 5.5 执行器安全
                                                                                                                                                                                                  • 5.5.1 定义和组成
                                                                                                                                                                                                    • 5.5.2 执行器分类
                                                                                                                                                                                                      • 5.5.3 执行器安全问题
                                                                                                                                                                                                        • 5.5.4 总结
                                                                                                                                                                                                        • 5.6 本章小结
                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                            • 习题5
                                                                                                                                                                                                            • 第6章 芯片安全
                                                                                                                                                                                                              • 6.1 芯片概述
                                                                                                                                                                                                                • 6.1.1 芯片的起源和发展
                                                                                                                                                                                                                  • 6.1.2 芯片的功能与分类
                                                                                                                                                                                                                    • 6.1.3 芯片的安全威胁
                                                                                                                                                                                                                    • 6.2 芯片安全风险
                                                                                                                                                                                                                      • 6.2.1 CPU执行漏洞
                                                                                                                                                                                                                        • 6.2.2 硬件木马
                                                                                                                                                                                                                          • 6.2.3 芯片的侧信道攻击
                                                                                                                                                                                                                            • 6.2.4 Rowhammer攻击
                                                                                                                                                                                                                            • 6.3 基于芯片的安全防护
                                                                                                                                                                                                                              • 6.3.1 物理不可克隆函数
                                                                                                                                                                                                                                • 6.3.2 可信平台模块
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3.3 可信执行环境
                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                      • 习题6
                                                                                                                                                                                                                                      • 第7章 软件安全
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1 物联网软件安全背景
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.1 软件与固件
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.1.2 软件与固件安全
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2 物联网软件安全问题
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.1 固件获取
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.2 固件逆向
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.3 固件分析
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.4 软件漏洞
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.3 物联网软件安全防御技术
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3.1 固件反获取与反逆向
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.2 软件漏洞防护基本措施
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.3 漏洞挖掘
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题7
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第8章 物联网管道安全
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1 通信管道与通信协议介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1.1 通信协议定义
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.1.2 通信协议框架与新需求
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.1.3 物联网相关通信协议
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2 物联网通信安全风险
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.1 物联网通信安全风险概述
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.2 物联网通信攻击分类
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.3 常见的物联网通信攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3 物联网管道安全防护
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.1 面向协议的安全设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.2 面向协议的安全检测
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.3 基于流量的安全监测
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题8
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第9章 物联网云安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1 物联网云概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.1 云计算基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.2 物联网云基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.3 物联网云发展历史
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.4 物联网云的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.1.5 物联网云体系结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.1.6 物联网云关键技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1.7 专用物联网云平台
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.2 云安全问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2.1 云平台面临的安全问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2.2 物联网云安全典型案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3 物联网云平台防护技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题9
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第10章 物联网业务安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1 物联网中的业务
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.1 业务定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.2 业务的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.1.3 业务安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.1.4 总结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.2 业务建模方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.2.1 业务的形式化描述方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.2.2 TLA语言建模方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.2.3 Petri网建模方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3 业务安全分析方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.1 控制不变量分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.3.2 攻击树与攻击图分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.3.3 数字孪生技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4 物联网业务实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.4.1 车联网业务实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.4.2 电力物联网业务实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • *第11章 语音安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.1 语音与物联网
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.1.1 物联网中的语音
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.1.2 语音技术在物联网中的实际应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.1.3 物联网中的语音安全问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.2 声音信号感知安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.2.1 声音信号的感知过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2.2 声音信号感知攻击原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2.3 攻击案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.2.4 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.3 语音识别安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.3.1 语音识别原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3.2 对抗样本攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3.3 攻击案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.4 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.4 声纹识别安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4.1 声纹识别简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.2 语音欺骗攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.3 攻击案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.4.4 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.5 文本意图理解安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.5.1 文本意图理解简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.5.2 攻击来源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.5.3 攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.5.4 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.6 用户语音隐私安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.6.1 用户语音隐私问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.6.2 技术保护方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.6.3 法律保护方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.7 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题11
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • *第12章 人工智能安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.1 人工智能与物联网
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.1.1 物联网中的人工智能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.1.2 人工智能在物联网中的实际应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.1.3 人工智能助力物联网安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.1.4 物联网中人工智能模型的安全需求
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.2 人工智能安全基础知识
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.2.1 人工智能基本训练框架及相关概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2.2 人工智能算法常用模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.2.3 针对人工智能的攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.3 数据中毒攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3.1 攻击介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.2 攻击威胁
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.3 威胁模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3.4 攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.5 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.4 对抗样本攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.4.1 攻击介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.4.2 攻击威胁
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4.3 威胁模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.4.4 攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.4.5 攻击防御
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.5 逆向工程攻击
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.5.1 攻击介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.5.2 攻击威胁
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.5.3 威胁模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.5.4 攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.5.5 攻击防御
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.6 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 习题12
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • *第13章 边缘计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.1 边缘计算概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.1.1 边缘计算定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.1.2 边缘计算应用场景
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.1.3 边缘计算相关技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.2 边缘计算安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.2.1 边缘计算安全定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.2.2 边缘计算安全威胁分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.2.3 边缘计算的攻击方式与防护措施
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.3 边缘计算安全案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.3.1 智慧健康
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.3.2 智能电网
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.3.3 自动驾驶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 习题13
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        课程网址: null

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        相关图书