面向管道智能检测的物联网安全系统研究
发布时间：2021-11-26 07:26
管道承担着国家能源输送任务,其安全性对输送的能源至关重要。随着物联网时代的到来,管道安全检测系统逐渐智能化。管道检测系统是一套典型的物联网系统,其中感知层是检测管道端数据的智能测量仪,网络层是传输管道数据的网络,应用层是分析和应用数据的服务器及用户端。随着物联网系统的广泛应用,物联网所遭受的安全威胁不断增长,威胁已经是其发展过程中不可忽视的问题。本文利用故障树分析法对管道智能检测物联网系统的感知层、网络层和应用层进行了安全威胁分析,建立管道智能检测系统的威胁模型。模型中将安全威胁细分为PCB被复制、软件被复制、数据不完整、数据被窃取、数据被替换、消息认证错误、协议不安全等七个基本事件。针对上述安全威胁事件,本文设计了相应的安全方案:改变PCB板上的硬件标识保护硬件安全;使用启动软件和运行软件相结合的方式保护软件安全;使用读保护和芯片UID标志位保护运行软件安全;使用Flash循环存储的数据结构保护采集层数据完整性;使用轻量级算法进行数据和消息协议的保护与认证。将这些措施应用到管道智能检测物联网系统中,提高该系统的安全性,得到管道检测系统的安全模型。为了选择管道智能检测物联网系统中需要使...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道智能检测系统的整体结构
物联网的网络层包括核心网和各种接入网，网络层将感知层获得的信息传输给应用层。图 2.2 显示了物联网的整体架构。图2.2 物联网系统的整体结构2.1.3 管道智能检测物联网架构通过上两节的分析可知，管道智能检测系统是典型的物联网系统，其中管道端的各类测量仪是物联网系统中的感知层，作为数据和命令传输的网络是网络层，用户和服务器是应用层。管道智能检测系统作为典型的物联网系统，应用于工业生产中，也称为工业物联网。在工业物联网中，感知层的数据来源于工业设备提供的运行参数、监控数据等。感知层通常可以采集多方面的数据，包括传感器数据和其他类型的数据，所以工业物联网中的感知层也被称为数据采集层[40]。由于数据采集层的设备资源有限，所以一般不会在采集数据时对数据进行处理，而是直接将数据传输给应用层，在应用层对数据进行处理应用。在管道智能检测系统中
第二章 管道智能检测物联网安全威胁分析11图2.3 管道智能检测物联网系统在管道智能检测的工业物联网系统中，恒电位仪提供管道的阴极保护电压，在恒电位仪和管道之间安装断流器进行通断电控制，测量仪需要测量通电和断电时管道的保护电压和电流。图 2.4 为管道智能检测系统现场设备示意图[41]。图2.4 管道智能检测系统现场设备示意图测量仪属于数据采集层，由四部分构成，即电源模块、传感模块、处理模块、通信模块。电源模块采用可充放电的锂电池供电，能量有限；传感模块由多个传感器构成，负责采集管道周围的环境参数，模数转换器（ADC）将传感器采集的模拟信号转换为数字信号，并将其传输到处理模块；处理模块包括 CPU 和存储模块，存储模块可分为 ROM 和 RAM
【参考文献】：
期刊论文
[1]试论物联网感知层的信息安全防护策略[J]. 孙长江. 通讯世界. 2019(02)
[2]物联网纵横:我国物联网研究进展与态势[J]. 赵蓉英,亓永康,王旭. 智能物联技术. 2019(01)
[3]射频消融对心脏起搏器应用患者安全性影响研究[J]. 和彦伟,岳稳. 山西医药杂志. 2018(24)
[4]基于STM32的智能家居控制系统[J]. 孙海林. 科技风. 2018(36)
[5]区块链与物联网融合应用研究[J]. 陈旭,胡盛行. 装备制造技术. 2018(11)
[6]云服务器研究综述和应用探讨[J]. 倪亚路. 电子世界. 2018(21)
[7]窄带物联网的轻量级加密方案[J]. 贾荣媛,王宜怀,王小宁. 计算机工程与设计. 2018(10)
[8]关于物联网感知层的应用[J]. 李妍,张荣桓,马真瑞. 中国新通信. 2018(19)
[9]石油运输管道防腐技术研究[J]. 魏柏强. 化学工程师. 2018(08)
[10]IoT智能硬件安全威胁分析与应对方法[J]. 樊期光,彭华熹,齐文杰,彭晋,何申. 信息安全研究. 2018(08)
博士论文
[1]分组密码工作模式的研究[D]. 温凤桐.北京邮电大学 2006
硕士论文
[1]几种认证加密算法的分析研究[D]. 肖祯.山东师范大学 2016
[2]PCB反向工程中的知识产权保护问题研究[D]. 赵星星.湖南师范大学 2014
[3]埋地管道防腐层缺陷快速检测系统的研究[D]. 张宇.天津大学 2006
本文编号：3519669
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管道智能检测系统的整体结构
物联网的网络层包括核心网和各种接入网，网络层将感知层获得的信息传输给应用层。图 2.2 显示了物联网的整体架构。图2.2 物联网系统的整体结构2.1.3 管道智能检测物联网架构通过上两节的分析可知，管道智能检测系统是典型的物联网系统，其中管道端的各类测量仪是物联网系统中的感知层，作为数据和命令传输的网络是网络层，用户和服务器是应用层。管道智能检测系统作为典型的物联网系统，应用于工业生产中，也称为工业物联网。在工业物联网中，感知层的数据来源于工业设备提供的运行参数、监控数据等。感知层通常可以采集多方面的数据，包括传感器数据和其他类型的数据，所以工业物联网中的感知层也被称为数据采集层[40]。由于数据采集层的设备资源有限，所以一般不会在采集数据时对数据进行处理，而是直接将数据传输给应用层，在应用层对数据进行处理应用。在管道智能检测系统中
第二章 管道智能检测物联网安全威胁分析11图2.3 管道智能检测物联网系统在管道智能检测的工业物联网系统中，恒电位仪提供管道的阴极保护电压，在恒电位仪和管道之间安装断流器进行通断电控制，测量仪需要测量通电和断电时管道的保护电压和电流。图 2.4 为管道智能检测系统现场设备示意图[41]。图2.4 管道智能检测系统现场设备示意图测量仪属于数据采集层，由四部分构成，即电源模块、传感模块、处理模块、通信模块。电源模块采用可充放电的锂电池供电，能量有限；传感模块由多个传感器构成，负责采集管道周围的环境参数，模数转换器（ADC）将传感器采集的模拟信号转换为数字信号，并将其传输到处理模块；处理模块包括 CPU 和存储模块，存储模块可分为 ROM 和 RAM
【参考文献】：
期刊论文
[1]试论物联网感知层的信息安全防护策略[J]. 孙长江. 通讯世界. 2019(02)
[2]物联网纵横:我国物联网研究进展与态势[J]. 赵蓉英,亓永康,王旭. 智能物联技术. 2019(01)
[3]射频消融对心脏起搏器应用患者安全性影响研究[J]. 和彦伟,岳稳. 山西医药杂志. 2018(24)
[4]基于STM32的智能家居控制系统[J]. 孙海林. 科技风. 2018(36)
[5]区块链与物联网融合应用研究[J]. 陈旭,胡盛行. 装备制造技术. 2018(11)
[6]云服务器研究综述和应用探讨[J]. 倪亚路. 电子世界. 2018(21)
[7]窄带物联网的轻量级加密方案[J]. 贾荣媛,王宜怀,王小宁. 计算机工程与设计. 2018(10)
[8]关于物联网感知层的应用[J]. 李妍,张荣桓,马真瑞. 中国新通信. 2018(19)
[9]石油运输管道防腐技术研究[J]. 魏柏强. 化学工程师. 2018(08)
[10]IoT智能硬件安全威胁分析与应对方法[J]. 樊期光,彭华熹,齐文杰,彭晋,何申. 信息安全研究. 2018(08)
博士论文
[1]分组密码工作模式的研究[D]. 温凤桐.北京邮电大学 2006
硕士论文
[1]几种认证加密算法的分析研究[D]. 肖祯.山东师范大学 2016
[2]PCB反向工程中的知识产权保护问题研究[D]. 赵星星.湖南师范大学 2014
[3]埋地管道防腐层缺陷快速检测系统的研究[D]. 张宇.天津大学 2006
本文编号：3519669
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