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摘 要：本文针对物联网构建中的体系结构，对体系结构中不同层面所签潜在的隐私和安全威胁进行分析，阐述了能够使用现有物联网发展的多种隐私保护技术和方法。
关键词：物联网；隐私保护；匿名化；安全多方计算
中图分类号：TP309
由于物联网的优势和特性，使得其在多个领域得到应用，已经引起人们的极大关注。但是，人们在享受物联网所提供的各种便利的同时，也在承担着其带来的各种潜在安全威胁，特别是数据与隐私安全，已经成为物联网应用过程的重要障碍。由于物联网所提供的多种应用都跟人们的日常生活和工作密切相关，所以，不可避免的会对人们的隐私信息进行收集和存储，同时，这些个人隐私信息不愿被公开。所以，在物联网使用，如何有效解决个人隐私和信息的保护问题，已经成为需要进行深入和广泛研究的重要方向。
1 物联网概念阐述
虽然现在物联网还没有统一的定义，但是一般人们都将其理解为：通过现代化的传感器，根据所制定的网络传输协议，将信息在人和人、人与物以及物与物之间进行传递。物联网的一个主要特征，就是通过各种射频设备和传感器，对现实中所存在的各种信息和物理参数进行采集，并通过现代化的网络环境实现所采集数据和信息的共享与网络交换，利用现代化的信息处理技术对信息进行处理；最终目的是实现对物质世界的感知能力，实现对物化世界的感知和控制。
现在，物联网的体系结构不尽相同，但是，主要的结构是大同小异。现在，根据已有的研究成果，可以将物联网所包含的结构划分为感知层、传输层、处理层和应用层。
2 物联网环境中的用户隐私泄露与保护
物联网在运行过程中需要对各种隐私信息进行采集和监控，因此，跟其他网络监控技术相比较，可以发现这种技术所造成的威胁更严重。相较于传统的WSN网络，物联网中所使用的感知终端的种类和数量更加庞大，更加便于对个人信息进行收集和处理。
在结合无线传感器网络运营中所采用的隐私保护技术分类的基础上，根据所采用涉及到的隐私保护对象，可以将物联网中所面临的威胁简单的划分为两类，即：
（1）基于数据的隐私威胁。在这种隐私威胁中，所指的数据隐私的安全问题，主要存在于对各种信息进行采集、传输和处理的过程中，由于多种因素所造成的隐私泄露问题。根据上面的所介绍的物联网的构成层面，可以发现发生隐私泄露的问题主要发生于感知层和处理层。
（2）基于位置信息的隐私泄露。作为物联网应用过程中的重要内容，位置信息及其隐私主要与物联网中所有节点相关的位置信息，而物联网在为用户提供服务的过程中，就存在将节点的相关位置信息泄露的风险。比如，在物联网的运行和使用中，跟RFID传感器相关的位置信息、各种传感器相关的位置信息等等，都可以在无形中泄露出去。
3 物联网环境下的隐私保护技术
3.1 隐私保护方法的分类
国内外的研究人员，已经就隐私的保护技术进行过深入透彻的研究。现在，所发展起来的隐私保护技术广泛应用于数据发布、数据挖掘和无线传感器网络等领域。在对各种造成用户的数据和隐私泄露的关键因素进行分析的基础上，可以将物联网运行所采用的隐私保护技术进行划分，主要包括：
（1）匿名化处理方法。采用匿名化处理方法，其根本思路还是将用户相关的敏感信息和隐私信息进行模糊处理，也可以通过将敏感信息进行修改和隐藏，进而达到对信息进行防护的目的；
（2）加密类方法。该类方法顾名思义，就是通过加密技术对信息进行保护。所以，在此类方法中，其隐私防护的原理是将原始信息进行加密处理，减少隐私被泄露的几率，这样，在保证数据安全性的同时，确保了隐私信息的安全。发展到现在，加密类防护技术中使用最广泛的，应该是同态加密技术以及多方计算技术。
（3）路由协议方法。在路由协议方法中，其实现隐私防护的根本原理是通过对WSN网络中节点路由的协议控制，实现对信息的保护。考虑到WSN网络的无线和自组织特性，更应该对WSN网络中的节点位置信息进行防护。在路由协议技术中，通过采用随机的路由配置策略，改变将数据包从源节点传输到汇聚节点的传输方式，重新配置转发节点所需要的概率参数，将数据包通过网络发送给汇聚节点。同时，数据包传输过程中所采用的路径也是随机的，所有数据包的传输路径都经过特定的算法随机产生，这样，网络攻击者就难以准确的位置信息。
3.2 匿名化技术的具体应用
（1）针对网络位置的隐私保护措施。具体而言，还可以根据网络中节点位置的移动，将基于位置的隐私防护技术和方法详细分为固定和移动防护两种。一种常用的基于匿名技术的监控系统，就是通过对空间位置的伪装，完成对真是节点位置的掩盖，使得节点的位置信息得到有效保护。这样，不仅能够对无线传感器网络内的对象进行监控，还可以对其位置隐私进行保护。
（2）基于位置服务的隐私保护。在基于位置的隐私保护应用中，已经发展为物联网的关键技术，如果出现用户向位置服务器进行服务请求，就需要重点考虑对用户的位置信息进行有效保护。在这种技术的基础上，完成对用户位置信息的防护主要分为如下过程：首先，设立信任度高的匿名第三方，为用户和位置服务器提供中转，实现对用户信息的匿名化处理；其次，通过对位置服务器的查询，可以提供节点的位置信息给匿名第三方；再次，网络上所发送和使用的位置信息，并免费节点的真实信息，而是经过掩饰的虚假区域，该区域可能还包括其他用户。
（3）数据查询的隐私保护。物联网能够为用户提供的一种重要服务就是数据查询，为了防止这种服务所导致的隐私泄露问题，主要采用数据匿名的方法来实现。这种方法不仅能够对原始数据进行匿名处理，还可以对数据进行隐私保护和精度之间进行折中处理。
3.3 加密技术的具体应用
（1）针对RFID的隐私保护。几种常用的隐私保护方法：安全多方计算：对RFID传感器的位置信息和数据进行分析，利用基于SMC的密码组合实现对RFID数据的隐藏；基于加密原理的安全协议：对于网络中的各种敏感数据和位置信息，通过各种加密机制实现信息防护；
（2）WSN网络的数据隐私保护。在WSN网络中，其网络数据的隐私保护，在现有各种同态加密技术的基础上，可以为网络数据和敏感信息提供端对端隐私保护；这样，可以为数据提供有效的保护，提高数据隐私性。但是，对数据进行聚合隐私保护的主要障碍，是怎样在难以对数据解密的情况下对数据进行聚合处理。
（3）数据挖掘隐私保护。现代网络普遍采用分布式的网络结构，同时采用性能高效的数据挖掘技术对数据进行处理，而主要采用同态加密技术和安全多方位计算来为用户提供隐私保护。
4 结论
每种隐私保护方法都有其针对性和重点，需要在物联网的具体应用中进行区别使用。对于物联网中的感知部分，由于网络终端设备的有限性，应该重点采用计算量和资源消耗都较好的方法和技术；而针对物联网中的数据处理过程，如果需要较高的数据准确性，则应该在实际应用中采用加密技术来对隐私信息进行保护。
参考文献：
[1]李建军.物联网研究综述[J].中国产业，2011（01）.
[2]樊雪梅.物联网技术发展的研究与综述[J].计算机测量与控制，2011（05）
[3]曹玉霞.物联网技术在公安领域的应用研究综述[J].武汉公安干部学院学报，2011（04）.
作者简介：唐瑞明（1978.7-），男，湖南靖州人，侗族，就职于长沙卫生职业学院信息中心，本科室，讲师。研究方向：计算机教学。
作者单位：长沙卫生职业学院，长沙 410100
关键词：物联网；隐私保护；匿名化；安全多方计算
中图分类号：TP309
由于物联网的优势和特性，使得其在多个领域得到应用，已经引起人们的极大关注。但是，人们在享受物联网所提供的各种便利的同时，也在承担着其带来的各种潜在安全威胁，特别是数据与隐私安全，已经成为物联网应用过程的重要障碍。由于物联网所提供的多种应用都跟人们的日常生活和工作密切相关，所以，不可避免的会对人们的隐私信息进行收集和存储，同时，这些个人隐私信息不愿被公开。所以，在物联网使用，如何有效解决个人隐私和信息的保护问题，已经成为需要进行深入和广泛研究的重要方向。
1 物联网概念阐述
虽然现在物联网还没有统一的定义，但是一般人们都将其理解为：通过现代化的传感器，根据所制定的网络传输协议，将信息在人和人、人与物以及物与物之间进行传递。物联网的一个主要特征，就是通过各种射频设备和传感器，对现实中所存在的各种信息和物理参数进行采集，并通过现代化的网络环境实现所采集数据和信息的共享与网络交换，利用现代化的信息处理技术对信息进行处理；最终目的是实现对物质世界的感知能力，实现对物化世界的感知和控制。
现在，物联网的体系结构不尽相同，但是，主要的结构是大同小异。现在，根据已有的研究成果，可以将物联网所包含的结构划分为感知层、传输层、处理层和应用层。
2 物联网环境中的用户隐私泄露与保护
物联网在运行过程中需要对各种隐私信息进行采集和监控，因此，跟其他网络监控技术相比较，可以发现这种技术所造成的威胁更严重。相较于传统的WSN网络，物联网中所使用的感知终端的种类和数量更加庞大，更加便于对个人信息进行收集和处理。
在结合无线传感器网络运营中所采用的隐私保护技术分类的基础上，根据所采用涉及到的隐私保护对象，可以将物联网中所面临的威胁简单的划分为两类，即：
（1）基于数据的隐私威胁。在这种隐私威胁中，所指的数据隐私的安全问题，主要存在于对各种信息进行采集、传输和处理的过程中，由于多种因素所造成的隐私泄露问题。根据上面的所介绍的物联网的构成层面，可以发现发生隐私泄露的问题主要发生于感知层和处理层。
（2）基于位置信息的隐私泄露。作为物联网应用过程中的重要内容，位置信息及其隐私主要与物联网中所有节点相关的位置信息，而物联网在为用户提供服务的过程中，就存在将节点的相关位置信息泄露的风险。比如，在物联网的运行和使用中，跟RFID传感器相关的位置信息、各种传感器相关的位置信息等等，都可以在无形中泄露出去。
3 物联网环境下的隐私保护技术
3.1 隐私保护方法的分类
国内外的研究人员，已经就隐私的保护技术进行过深入透彻的研究。现在，所发展起来的隐私保护技术广泛应用于数据发布、数据挖掘和无线传感器网络等领域。在对各种造成用户的数据和隐私泄露的关键因素进行分析的基础上，可以将物联网运行所采用的隐私保护技术进行划分，主要包括：
（1）匿名化处理方法。采用匿名化处理方法，其根本思路还是将用户相关的敏感信息和隐私信息进行模糊处理，也可以通过将敏感信息进行修改和隐藏，进而达到对信息进行防护的目的；
（2）加密类方法。该类方法顾名思义，就是通过加密技术对信息进行保护。所以，在此类方法中，其隐私防护的原理是将原始信息进行加密处理，减少隐私被泄露的几率，这样，在保证数据安全性的同时，确保了隐私信息的安全。发展到现在，加密类防护技术中使用最广泛的，应该是同态加密技术以及多方计算技术。
（3）路由协议方法。在路由协议方法中，其实现隐私防护的根本原理是通过对WSN网络中节点路由的协议控制，实现对信息的保护。考虑到WSN网络的无线和自组织特性，更应该对WSN网络中的节点位置信息进行防护。在路由协议技术中，通过采用随机的路由配置策略，改变将数据包从源节点传输到汇聚节点的传输方式，重新配置转发节点所需要的概率参数，将数据包通过网络发送给汇聚节点。同时，数据包传输过程中所采用的路径也是随机的，所有数据包的传输路径都经过特定的算法随机产生，这样，网络攻击者就难以准确的位置信息。
3.2 匿名化技术的具体应用
（1）针对网络位置的隐私保护措施。具体而言，还可以根据网络中节点位置的移动，将基于位置的隐私防护技术和方法详细分为固定和移动防护两种。一种常用的基于匿名技术的监控系统，就是通过对空间位置的伪装，完成对真是节点位置的掩盖，使得节点的位置信息得到有效保护。这样，不仅能够对无线传感器网络内的对象进行监控，还可以对其位置隐私进行保护。
（2）基于位置服务的隐私保护。在基于位置的隐私保护应用中，已经发展为物联网的关键技术，如果出现用户向位置服务器进行服务请求，就需要重点考虑对用户的位置信息进行有效保护。在这种技术的基础上，完成对用户位置信息的防护主要分为如下过程：首先，设立信任度高的匿名第三方，为用户和位置服务器提供中转，实现对用户信息的匿名化处理；其次，通过对位置服务器的查询，可以提供节点的位置信息给匿名第三方；再次，网络上所发送和使用的位置信息，并免费节点的真实信息，而是经过掩饰的虚假区域，该区域可能还包括其他用户。
（3）数据查询的隐私保护。物联网能够为用户提供的一种重要服务就是数据查询，为了防止这种服务所导致的隐私泄露问题，主要采用数据匿名的方法来实现。这种方法不仅能够对原始数据进行匿名处理，还可以对数据进行隐私保护和精度之间进行折中处理。
3.3 加密技术的具体应用
（1）针对RFID的隐私保护。几种常用的隐私保护方法：安全多方计算：对RFID传感器的位置信息和数据进行分析，利用基于SMC的密码组合实现对RFID数据的隐藏；基于加密原理的安全协议：对于网络中的各种敏感数据和位置信息，通过各种加密机制实现信息防护；
（2）WSN网络的数据隐私保护。在WSN网络中，其网络数据的隐私保护，在现有各种同态加密技术的基础上，可以为网络数据和敏感信息提供端对端隐私保护；这样，可以为数据提供有效的保护，提高数据隐私性。但是，对数据进行聚合隐私保护的主要障碍，是怎样在难以对数据解密的情况下对数据进行聚合处理。
（3）数据挖掘隐私保护。现代网络普遍采用分布式的网络结构，同时采用性能高效的数据挖掘技术对数据进行处理，而主要采用同态加密技术和安全多方位计算来为用户提供隐私保护。
4 结论
每种隐私保护方法都有其针对性和重点，需要在物联网的具体应用中进行区别使用。对于物联网中的感知部分，由于网络终端设备的有限性，应该重点采用计算量和资源消耗都较好的方法和技术；而针对物联网中的数据处理过程，如果需要较高的数据准确性，则应该在实际应用中采用加密技术来对隐私信息进行保护。
参考文献：
[1]李建军.物联网研究综述[J].中国产业，2011（01）.
[2]樊雪梅.物联网技术发展的研究与综述[J].计算机测量与控制，2011（05）
[3]曹玉霞.物联网技术在公安领域的应用研究综述[J].武汉公安干部学院学报，2011（04）.
作者简介：唐瑞明（1978.7-），男，湖南靖州人，侗族，就职于长沙卫生职业学院信息中心，本科室，讲师。研究方向：计算机教学。
作者单位：长沙卫生职业学院，长沙 410100