mbed OS安全机制的研究及其在安防系统中实现
发布时间：2021-01-06 17:58
近年来物联网技术快速兴起,物联网相关应用逐渐走进人们的生活。虽然物联网应用能大幅提高人们的生活质量,但也伴随着很多潜在的风险。当物联网承载的功能越多,其潜在的危害也越大。如目前应用较广的安防系统,它可以为用户提供防火防盗、家居控制等重要功能,但这也意味着一旦安防系统出现漏洞,其带来的影响也是巨大的。物联网安全机制作为一种降低物联网应用潜在危害的重要手段,却受制于物联网应用中使用的处理器,很难形成一个通用性较强的安全机制。mbed OS安全机制由芯片设计领域巨头ARM公司推出,是一款适用于物联网的安全机制。mbed OS安全机制相对于其它物联网安全机制,可以应用在大部分物联网应用中使用的处理器,通用性较强,具有一定的研究价值。为了将mbed OS安全机制与实际应用相结合,选取对安全需求较高的安防系统作为应用场景,并基于对mbed OS安全机制的研究,将其有效、合理的与安防系统相结合,使安防系统更加安全可靠。本文的主要研究内容分为软硬件两个部分。其中硬件部分通过分析系统需求,详细介绍了仿真器板卡以及安防硬件板卡的设计与实现过程,包括芯片的选型、PCB的设计等。软件部分先重点介绍了如何基于m...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 相关领域的研究现状和研究进展分析
1.3 课题的主要研究内容及难点
1.4 论文组织结构
第2章 mbed OS安全机制的研究及系统设计方案
2.1 mbed OS安全机制的研究
2.1.1 mbed TLS通信安全组件的研究
2.1.2 mbedu Visor设备安全组件的研究
2.2 系统设计方案
2.2.1 硬件平台搭建方案
2.2.2 通信安全子系统的设计方案
2.2.3 设备安全子系统的设计方案
2.3 本章小结
第3章 安防系统的硬件设计
3.1 仿真器板卡的硬件设计
3.1.1 电源电路的设计
3.1.2 时钟、复位电路的设计
3.1.3 软SWD调试接口电路的设计
3.2 门锁控制板卡的硬件设计
3.2.1 电源电路的设计
3.2.2 时钟、复位电路的设计
3.2.3 射频电路的设计
3.2.4 Flash存储器电路的设计
3.3 室内环境数据检测板卡的硬件设计
3.3.1 人体红外检测板卡的硬件设计
3.3.2 火灾检测板卡的硬件设计
3.4 PCB设计
3.4.1 PCB布局
3.4.2 PCB布线
3.4.3 PCB效果图
3.5 本章小结
第4章 设备端安全子系统的实现
4.1 通信安全子系统的实现
4.1.1 CC3100SDK的移植
4.1.2 数字证书的申请及部署
4.1.3 建立HTTPS通信
4.2 设备安全子系统的实现
4.2.1 设备安全组件的初始化流程
4.2.2 内存资源的划分
4.2.3 外设接口资源的划分
4.2.4 RPC网关接口的设计
4.3 本章小结
第5章 微信公众平台的开发
5.1 微信服务器接口的设计
5.2 应用服务器的开发
5.2.1 Apache2服务器的搭建
5.2.2 Web应用的开发
5.3 本章小结
第6章 系统测试
6.1 硬件测试
6.1.1 仿真器板卡硬件测试
6.1.2 门锁控制板卡硬件测试
6.1.3 人体红外检测板卡硬件测试
6.1.4 火灾检测板卡硬件测试
6.2 软件测试
6.2.1 通信安全子系统测试
6.2.2 设备安全子系统测试
6.2.3 手机客户端测试
6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网安全综述[J]. 张玉清,周威,彭安妮. 计算机研究与发展. 2017(10)
[2]网银HTTPS协议的配置状况研究[J]. 唐屹,王志双. 信息网络安全. 2017(01)
[3]鲸吞ARM:软银豪赌未来物联网[J]. 马振贵. 上海信息化. 2016(09)
[4]ARP攻击实验仿真及防范技术分析[J]. 靳燕. 网络安全技术与应用. 2016(07)
[5]基于微信的研究生信息服务系统的设计与实现[J]. 邱炳发,马燕. 计算机技术与发展. 2016(01)
[6]PKI技术的近年研究综述[J]. 林璟锵,荆继武,张琼露,王展. 密码学报. 2015(06)
[7]TrustZone技术的分析与研究[J]. 郑显义,李文,孟丹. 计算机学报. 2016(09)
[8]基于物联网技术的智能家居安防系统的研究与开发[J]. 李立新,李艳文,蔡刚毅,储海滨. 控制工程. 2015(05)
[9]带内存保护的FreeRTOS在TMS570上的移植[J]. 胡丽辉,张建泉,李楠,席隆. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(02)
[10]嵌入式系统软件可靠性设计与测试方法[J]. 李金麒,徐建平. 计算机系统应用. 2013(01)
博士论文
[1]基于云计算网络安全研究[D]. 何进.电子科技大学 2016
[2]云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究[D]. 彭凝多.电子科技大学 2014
[3]物联网产业成长研究[D]. 董新平.华中师范大学 2012
硕士论文
[1]缓冲区溢出漏洞精准检测技术研究[D]. 叶涛.南京大学 2017
[2]基于Java的微信公众号管理服务的设计与开发[D]. 杨涛.天津大学 2016
[3]针对缓冲区溢出漏洞的攻击方法及高级逃逸技术研究[D]. 钱锦.华北电力大学(北京) 2016
[4]基于PKI技术的电子政务网身份认证系统的设计与实现[D]. 霍艳清.吉林大学 2014
[5]数字证书认证系统设计与实现[D]. 张鑫.山东大学 2014
[6]基于ARM的可视化bootloader的设计与实现[D]. 姜玉平.电子科技大学 2013
[7]ZigBee与语音识别在智能家居系统中的应用研究[D]. 赵奎兵.大连理工大学 2013
本文编号：2961008
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 相关领域的研究现状和研究进展分析
1.3 课题的主要研究内容及难点
1.4 论文组织结构
第2章 mbed OS安全机制的研究及系统设计方案
2.1 mbed OS安全机制的研究
2.1.1 mbed TLS通信安全组件的研究
2.1.2 mbedu Visor设备安全组件的研究
2.2 系统设计方案
2.2.1 硬件平台搭建方案
2.2.2 通信安全子系统的设计方案
2.2.3 设备安全子系统的设计方案
2.3 本章小结
第3章 安防系统的硬件设计
3.1 仿真器板卡的硬件设计
3.1.1 电源电路的设计
3.1.2 时钟、复位电路的设计
3.1.3 软SWD调试接口电路的设计
3.2 门锁控制板卡的硬件设计
3.2.1 电源电路的设计
3.2.2 时钟、复位电路的设计
3.2.3 射频电路的设计
3.2.4 Flash存储器电路的设计
3.3 室内环境数据检测板卡的硬件设计
3.3.1 人体红外检测板卡的硬件设计
3.3.2 火灾检测板卡的硬件设计
3.4 PCB设计
3.4.1 PCB布局
3.4.2 PCB布线
3.4.3 PCB效果图
3.5 本章小结
第4章 设备端安全子系统的实现
4.1 通信安全子系统的实现
4.1.1 CC3100SDK的移植
4.1.2 数字证书的申请及部署
4.1.3 建立HTTPS通信
4.2 设备安全子系统的实现
4.2.1 设备安全组件的初始化流程
4.2.2 内存资源的划分
4.2.3 外设接口资源的划分
4.2.4 RPC网关接口的设计
4.3 本章小结
第5章 微信公众平台的开发
5.1 微信服务器接口的设计
5.2 应用服务器的开发
5.2.1 Apache2服务器的搭建
5.2.2 Web应用的开发
5.3 本章小结
第6章 系统测试
6.1 硬件测试
6.1.1 仿真器板卡硬件测试
6.1.2 门锁控制板卡硬件测试
6.1.3 人体红外检测板卡硬件测试
6.1.4 火灾检测板卡硬件测试
6.2 软件测试
6.2.1 通信安全子系统测试
6.2.2 设备安全子系统测试
6.2.3 手机客户端测试
6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网安全综述[J]. 张玉清,周威,彭安妮. 计算机研究与发展. 2017(10)
[2]网银HTTPS协议的配置状况研究[J]. 唐屹,王志双. 信息网络安全. 2017(01)
[3]鲸吞ARM:软银豪赌未来物联网[J]. 马振贵. 上海信息化. 2016(09)
[4]ARP攻击实验仿真及防范技术分析[J]. 靳燕. 网络安全技术与应用. 2016(07)
[5]基于微信的研究生信息服务系统的设计与实现[J]. 邱炳发,马燕. 计算机技术与发展. 2016(01)
[6]PKI技术的近年研究综述[J]. 林璟锵,荆继武,张琼露,王展. 密码学报. 2015(06)
[7]TrustZone技术的分析与研究[J]. 郑显义,李文,孟丹. 计算机学报. 2016(09)
[8]基于物联网技术的智能家居安防系统的研究与开发[J]. 李立新,李艳文,蔡刚毅,储海滨. 控制工程. 2015(05)
[9]带内存保护的FreeRTOS在TMS570上的移植[J]. 胡丽辉,张建泉,李楠,席隆. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(02)
[10]嵌入式系统软件可靠性设计与测试方法[J]. 李金麒,徐建平. 计算机系统应用. 2013(01)
博士论文
[1]基于云计算网络安全研究[D]. 何进.电子科技大学 2016
[2]云计算环境下隐私与数据保护关键技术研究[D]. 彭凝多.电子科技大学 2014
[3]物联网产业成长研究[D]. 董新平.华中师范大学 2012
硕士论文
[1]缓冲区溢出漏洞精准检测技术研究[D]. 叶涛.南京大学 2017
[2]基于Java的微信公众号管理服务的设计与开发[D]. 杨涛.天津大学 2016
[3]针对缓冲区溢出漏洞的攻击方法及高级逃逸技术研究[D]. 钱锦.华北电力大学(北京) 2016
[4]基于PKI技术的电子政务网身份认证系统的设计与实现[D]. 霍艳清.吉林大学 2014
[5]数字证书认证系统设计与实现[D]. 张鑫.山东大学 2014
[6]基于ARM的可视化bootloader的设计与实现[D]. 姜玉平.电子科技大学 2013
[7]ZigBee与语音识别在智能家居系统中的应用研究[D]. 赵奎兵.大连理工大学 2013
本文编号：2961008
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