NB-IOT物聯網系統的安全架構

　　物聯網規模化部署已成為全球公認的發展趨勢，作為新型的基礎設施建設，為提升垂直行業的管理效率，各種物聯網技術都在積極適應行業的應用訴求。同時，NB-IoT國際標準的誕生導致全球物聯網產業生態進入了創新變革時代。

　　1 NB-IOT物聯網系統架構及安全風險分析

　　我們首先對NB-IoT的系統架構、業務特點和安全風險進行分析,在此基礎上進行安全架構的設計。

　　1.1系統架構

　　NB-IOT物聯網系統的架構如圖1所示。系統包括三個層次：終端層、網路層和應用層。

　　終端層通常也會稱為感知層，位於NB-IoT的最底層，是所有上層架構與服務的基礎叫終端層包括滿足多種使用者需求的NB-IoT終端，這些終端形態各異、功能不同，使用的作業系統、運算環境各有差異。所有終端均配置了NB-IoT通訊模組，終端裝置功耗低、待機時間長、計算能力較弱、升級較困難，傳輸資料量小、通訊間隔時間較長。網路層主要為運營商NB-IoT基礎網路，很少使用者會自建NB-IoT網路，包括NB-IoT的接入網、核心網。NB-IoT網路具有廣覆蓋大連線的特點，一個扇區最大可支援10萬個連線，是傳統的移動通訊容量的50至100倍。

　　應用層為物聯網業務平臺，由於使用者業務系統是使用者資訊系統的一部分，暫不列入NB-IoT物聯網系統的應用層。應用層包括網際網路公共業務平臺、運營商業務平臺、使用者自建的業務平臺，主要完成物聯網終端資訊收集、匯聚、處理;終端狀態管理控制;與使用者業務系統的資訊互動等功能。運營商業務平臺通常實現終端的資訊收集管理、終端業務資訊的轉發等功能，為使用者提供終端定位資訊釋出、終端狀態查詢等開放性 服務功能。

　　1.2安全風險分析

　　根據NB-IoT物聯網系統的系統架構，我們主要從終端層、網路層和應用層進行安全風險分析。

　　NB-IoT終端除了具有移動終端裝置的安全風險之外，還面臨以下的安全風險：

　　(1)終端部署環境複雜帶來的安全風險。不少NB-IoT終端部署在戶外、野外等不安全的場所，容易被盜竊、被控制。終端失控後易造成使用者隱私等資訊的洩露，造成仿冒造終端接入系統發動攻擊。

　　(2)終端能力低帶來的安全風險。NB-IoT終端具有功能簡單、超低功耗和低成本的特點，因此終端系統架構簡單、計算能力及儲存能力都較低。終端計算能力不足以支撐移動終端/計算機上安全、密碼功能的移植，且輕量級的安全和密碼功能也未能及時部署，因此絕大多數NB-IoT終端的安全防護能力不強，甚至處於“裸奔”狀態，給系統帶來較大的安全風險。

　　(3)終端升級困難帶來的安全風險。資訊裝置的漏洞在逐步發現和修補，因此升級能力是所有資訊裝置的必備能力。NB-IoT終端部署廣泛數量巨大、網路通訊資源不夠豐富，給NB-IOT終端及時升級帶來困難。未能及時升級的“帶病”終端是系統的安全隱患。

　　NB-IoT系統網路層所面臨的安全風險如下：

　　(1)海量終端接入給網路帶來的安全風險。NB-IoT終端數量是非常巨大的，需要網路層具有高效快速的安全接入能力，這給NB-IoT系統帶來較大的挑戰和安全風險。

　　(2)開放網路帶來的安全風險。NB_IoT的接入網和核心網面向海量終端開放，網路層易遭受來自終端及無線空間的DDOS攻擊、中間人攻擊等網路攻擊，給系統帶來被入侵、資訊被篡改的風險。NB-IoT核心網需向物聯網業務平臺開放，為使用者提供定位等服務，因此網路層面臨從公網發起的安全攻擊。

　　NB-IoT系統應用層面臨的安全風險如下：

　　(1)公網接入給使用者物聯網平臺帶來的安全風險。物聯網業務平臺與運營商的NB-IoT核心網、接入網連線，根據業務需要可能與網際網路連線/資訊互動。因此使用者物聯網平臺面臨從終端、網際網路發起的安全攻擊，業務平臺面臨隱私洩露、資訊篡改等安全風險。

　　(2)多使用者/多業務接入給運營商物聯網平臺帶來的安全風險。運營商的物聯網平臺與多個使用者/多種業務的終端進行資訊交換，同時會與使用者的多個業務系統進行資訊交換。一旦安全防護機制不到位，將造成使用者業務資訊交叉訪問、資訊非法流轉的不利局面，給使用者的業務平臺帶來安全風險。

　　(3)運營商物聯網業務平臺提供開放服務帶來的安全風險。運營商物聯網業務平臺需要為使用者提供終端定位資訊釋出、終端狀態查詢等開放性 服務，運營商物聯網業務平臺面臨來自網際網路/使用者資訊系統的攻擊。

　　NB-IOT物聯網系統的安全架構.中琛物聯平臺表示NB-IOT的具體應用場景包括：公共事業應用場景、工業領域、農業領域、消費領域等。談到應用的規模，網際網路是人與人的連線(手機電腦)，物聯網是人與物、物與物的連線。這個連線數是人與人連線數的十倍、幾十倍，因為每一個終端和裝置都連線。有些機構預測物聯網的連線數可以達到100億，所以市場空間非常大，是百億級別的連線數空間。