泛在电力物联网可信安全接入方案

为全面提高全业务泛在电力物联网安全综合防御能力,解决目前全业务泛在电力物联网安全防护指导和终端认证机制的缺失和不足,本文提出一种泛在电力物联网可信安全接入方案。首先给电力物联网终端层设备确定一个唯一标识的指纹信息;然后结合该指纹信息,采用身份标识密码技术实现终端层设备的接入认证,阻断非法终端的接入;最后设计合法终端的身份信息安全传递机制,根据身份信息对合法终端的异常行为进行溯源。     

改进PBFT算法的配电物联网接入认证方法

随着物联网与配电网深度融合,海量终端设备接入系统给配电物联网安全稳定运行带来巨大挑战。针对传统身份认证方式过于中心化且无法承载大规模终端等现状,设计一种基于区块链共识机制的配电物联网终端接入认证方法。由配电物联网网关负责对待接入终端节点登记注册,采用共识算法进行分布式认证,将合法终端上链存储。在传统PBFT算法的基础上,设计了配电物联网终端共识算法。该算法引入权重机制,根据终端节点权重选取认证节点,缩小共识规模;引入可验证随机函数增强主节点安全,避免启动视图切换协议,提高共识效率;结合实际应用场景优化一致性协议,降低通信开销。实验分析表明该方法可有效规避多种网络攻击,通信开销和吞吐量优于其他方法,系统抗攻击性较强,满足配电物联网对认证效率和系统可靠性等要求。     

粗精结合的室内机器人视觉定位方法

为实现室内机器人自身精准定位,提出一种由粗匹配到精定位相融合的视觉定位方法.利用搭载在机器人上方的1台相机观测室内天花板、水平方向的4台相机观测周边环境,得到当前环境特征形成指纹信息库.定位时,将测试图像的周边环境信息与信息库中对应的信息粗匹配,得到机器人粗略位置;使用改进的GMS算法对测试图像及粗匹配结果中对应的天花板图像进行拼接,计算距离差与偏转度,得到精确位置.实验结果表明,该方法位移误差可控制在4 cm之内,偏转角误差在2.4°之内;对光照变化、行人闯入等情况鲁棒性明显,定位精度优于O RB视觉定位及指纹定位方法.     

基于大数据集成算法的多终端接入模式自动化识别模型

为提高移动终端设备多终端服务器接入精度与效率,更好地完成应用服务的人机交互,提出了基于大数据集成算法的多终端接入模式自动化识别模型。利用物联网环境采集多终端数据结构信息特征,组建传感器节点空间收敛目标函数,通过最小方差评估定位优化采集节点,收集完整接入数据;计算初步冲突特征信息,运用去一划分方法推算冲突特征数据离群性权值,构建冲突判断准则并输出冲突检测结果,掌握接入数据详细属性;通过高斯混合聚类归类多终端模式信息,采用最大化对数似然算法优化样本信息,把设备接入速度作为聚类指标,融合随机抽样思维,获得多终端接入模式自动化识别模型。实例测试结果表明,所建模型具备优秀的识别精准度与效率,能妥善完成预期模式识别目标。     

基于物联网设备指纹的情境认证方法

针对物联网设备中因非法设备接入带来的远程控制安全问题，提出一种基于设备指纹的情境认证方法。首先，通过提出的对交互流量中单个字节的分析技术，提取物联网设备指纹；其次，提出认证的流程框架，根据设备指纹在内的六种情境因素进行身份认证，设备认证通过才可允许访问；最后，对物联网设备进行实验，提取相关设备指纹特征，结合决策树分类算法，从而验证情境认证方法的可行性。实验中所提方法的分类准确率达90%，另外10%误判率为特殊情况但也符合认证要求。实验结果表明基于物联网设备指纹的情境认证方法可以确保只有可信的物联网终端设备接入网络。     

基于指纹和人脸识别技术的身份认证系统

本文描述了一套基于指纹和人脸识别技术的身份认证系统,在指纹识别的基础上增加了人脸识别技术,进一步提高了系统的安全性。该系统分为指纹特征信息服务器、人脸特征信息服务器、应用服务器和设备终端四部分,通过终端设备获取指纹和人脸的特征信息,分别与指纹特征数据库和人脸特征数据库中存储的特征信息进行匹配,进而完成对对用户身份的验证。通过对考生身份的认证实验证明了该系统的可靠性。     

基于指纹结构特征信息匹配的算法

为了克服指纹识别中常见的问题,提出了一种基于指纹结构特征信息匹配的算法。该算法利用改进的Bresenham算法求得指纹分叉点间连线所穿越的脊线个数和分叉点结构特征信息,得到模板指纹和待识指纹的结构特征信息矢量数组;运用改进的二分图的完美匹配算法,得到矢量数组的匹配度。对该匹配度进行评估,如果高于某一个阈值,则认为指纹匹配成功;否则,则认为不是同一指纹。该算法计算速度快,具有较高的识别率,且能较好地正确识别扭曲、偏移、信息残缺等质量较差的指纹图像,在实际应用中取得了较好的效果。     

HPLC载波IP化的智能终端即插即用设计

针对电力物联网海量终端的快速接入需求，提出了一种基于HPLC载波IP化的即插即用设计。该设计通过为每一个终端设备配置IP地址构建设备协议栈，将不同的数据通信协议转换为IPv6协议进行传输，以此满足物联网中海量设备的互联要求，实现终端设备的即插即用。在此基础上，选用STM32为主控芯片，通过设计过零检测、调制输出、检波输入等关键电路，完成HPLC载波通信模块硬件系统。测试结果表明，本设计可有效提升终端接入和系统升级效率。     

基于EDR技术与机器学习的电力物联网终端安全防护系统

近年来,随着物联网技术在电力行业的广泛应用,其面临的安全问题也逐渐引起了社会各界的广泛关注,终端设备作为物联网中重要组成部分,由于其系统多样、计算资源有限、难以感知等特点更为电力物联网系统安全防护带来难度。本文将终端检测与响应技术(EDR)以及机器学习算法应用在电力物联网终端安全防护中,覆盖系统基线安全、文件安全、登录安全、流量安全、行为安全等全方位的物联网设备深度监控体系,实现从传统信息安全时代的边界防护到物联网设备边缘防护的安全升级。     

面向NB-IoT终端的指纹匹配定位改进算法

窄带物联网具有成本低、功耗小、连接量大和覆盖范围广等特性,但其超低的复杂度和较强的穿透衰落导致定位精度不高。基于信道状态信息(CSI)幅度和窄带参考信号接收功率(NRSRP),提出一种指纹匹配定位算法。利用CSI幅值和NRSRP离线构建指纹,并在线收集待定位终端的指纹信息,采用K近邻(KNN)算法得到最近的K个近邻点,充分利用待定位终端和K个近邻点的NRSRP信息并通过无线信道传播模型估计距离差。在此基础上,使用极大似然估计算法得到最终的估计位置。实验结果表明,与KNN、WKNN等算法相比,该算法能有效降低定位误差,提高定位精度。     

基于可信网络连接的多级涉密网安全接入方案

分析多级涉密网安全接入的需求,提出了基于可信网络连接的多级涉密网安全接入模型。模型通过引入安全属性检查规则,检查接入设备和设备中客体的安全属性,以确保其接入不会造成敏感信息的泄露;通过引入完整性度量规则,实现多级涉密网与接入设备双向完整性度量。在可信网络连接架构的基础上增加认证信息库,提出了一种多级涉密网安全接入架构,设计了对应的安全接入认证协议,协议以先完整性度量后用户认证的顺序实现了接入双方安全可靠的互认证。对比分析表明,该协议的效率比其他接入认证协议的高。     

基于区块链技术的电力物联网终端安全认证系统应用研究

电网状态全感知的目标意味着物联网技术在电网的广泛应用,大量物联网终端通过传感技术、通信技术和计算机技术接入网络。电力物联网终端分布呈现数量大、地域广、采集数据复杂的特点,容易被攻击者突破和入侵,而且传统的中心化认证存在单点失败、性能瓶颈等问题。本文基于区块链技术,研发并应用了基于终端标识符的DID数字身份、区块链多源适配的DID解析器、基于终端凭证信息的零知识证明、基于机器学习算法的设备管理等技术,设计出了一种基于区块链的电力物联网终端安全认证系统。该系统在电网内成功应用,实现了物联网设备接入认证的去中心化,降低了设备接入的网络安全风险,减少了中心化基础设施建设和维护的成本,提高了运维人员的工作效率。     

物联网智能信息桥的设计与实现

物联网智能信息桥是一种在物联网中实现联网设备之间信息兼容与匹配的桥接设备,主要具备设备互联、接口匹配、信息打包转换等功能,其中接口匹配包括接口速率匹配、接口协议匹配及接口校验匹配等功能.目前可接入的物联网络设备没有统一的标准.通过对物联网信息桥的分析和研究,设计实现了一款物联网智能信息桥（简称IBOI）用于实现各种设备的互联互通,IBOI成本低、功能强,在江苏省级和苏州市级等项目的使用中取得了良好的效果.     

基于WiFi的井下指纹模定位算法

为提高井下人员定位精度,提出了一种基于WiFi的井下指纹模定位算法。该算法将采样点处测得的信号强度及其相应的位置信息保存起来,形成指纹数据库;WiFi终端根据实时测得的无线接入点信号强度,利用匹配算法与指纹数据库中的信息作比较,并采用欧几里得距离公式计算出终端位置。测试结果表明该算法可实现井下精确定位。     

基于802.1x的NAC模型的设计与实现

对目前流行的安全接入控制系统进行分析,发现这些系统仅能解决接入用户身份的问题,并未考虑到用户所使用的终端设备是否符合安全策略要求,存在终端安全方面的安全隐患。为此,提出一个基于802.1x的安全接入控制系统模型,通过添加扩展信息的认证,限制不安全终端的接入,加强安全策略控制,保证大多数终端的安全。     

基于多种底层承载协议的物联网应用层协议

物联网实际部署中面临着多样的终端,其传输协议和通信协议也面临着多种选择,相关协议均具有一定适用范围,但终究未能解决大范围的互联互通问题。文中基于物联网现有接入现状,提出一种可支持多种底层承载协议的物联网应用层接入协议AAP,统一物联网终端设备或者物联网网关接入物联网平台的协议,简化物联网相关应用的开发,有助于推动物联网规模化应用的部署。     

基于混合特征指纹的无线设备身份识别方法

无线网络利用开放性的无线信道传输数据,因此容易遭受设备假冒攻击和通信数据伪造攻击,而防范此类攻击需要精准的设备识别.基于信道状态信息(channel state information,CSI)指纹的设备识别技术利用无线信道特征来识别设备.由于CSI提供细粒度的信道特征,并且可以从OFDM无线设备中轻松获取,因此该技术受到广泛的关注.但是反映无线信道特征的CSI指纹会随着终端的位置和所处环境的改变而改变,并且现有技术通常将机器学习用于指纹匹配以追求高识别准确率,随之而来的高计算复杂度使其无法在计算能力有限的嵌入式设备中实现.针对上述问题,提出了 一种基于混合特征指纹的设备身份识别方法,包含终端接入时和通信时的设备识别在接入时,引入了与终端外界因素无关的数据包到达时间间隔分布(packet arrival interval distribution,PAID)指纹进行识别,以弥补CSI指纹的缺陷;在通信时,借助CSI可以逐包获取的特点,从每个报文中提取CSI指纹并进行实时识别.同时,提出了一种计算复杂度较低的指纹匹配方案,以保证在计算能力有限的设备中也能快速且准确地识别终端在树莓派上实现了设备识别原型系统并开展了实验,实验表明:该系统在接入时和通信时的识别准确率最高可达98.17％和98.7％,通信时单个数据包的识别时间仅需0.142 ms.     

基于物联网的档案库房安全保护智能化建设

以保障档案库房安全为目的,提出基于物联网技术的档案库房安全保护智能化建设方法。以物联网技术为基础,建立档案库房安全防护智能化建设技术架构,利用感知层内的RFID射频芯片和读写器获取档案信息,通过网络层传输到物联网平台层内,该层设备接入模块对接收档案信息并对用户身份进行验证,同时利用库房安全保护模块实现档案库房消防智能调控、自动防盗、温湿度监测等,依据应用工具内移动端、云端和服务器将档案库房安全保护结果传输到展示层移动终端和PC端内呈现给用户。实验表明,该方法可有效对用户身份进行验证的同时,还可有效对档案库房温湿度进行监测,并对异常进行预警。     

基于串口转WiFi的物联网终端远程控制实现方法

随着物联网技术的高速发展,对同一无线局域网内的设备进行控制时,存在传输距离短、可移动性差等缺点;针对此问题,提出了一种物联网终端远程控制的实现方法,采用串口转WiFi模块,通过Socket模式下的透传机制,传统的串口设备能够无线接入到互网络中基于MQTT消息传输协议的服务器上,完成数据的接收和发送,从而使终端设备突破无线通信距离的限制,达到数据交互和远程控制的目的;实验结果表明该方法正确、可靠,可广泛应用于智能家居、工业控制等领域。     

基于星座轨迹图的射频指纹提取方法

无线设备的接入安全是当今无线网络安全的一个严重挑战。基于射频指纹的物理层安全技术是解决无线设备接入安全的一个有效途径。在不同于已有的基于瞬态响应和稳态响应的射频指纹特征提取方法上,本文提出了一种使用星座轨迹图（CTF,Constellation Trace Figure）的射频指纹提取方法。在获得的星座轨迹图上,进一步通过K均值聚类提取射频指纹特征并进行设备身份识别。在理论阐述的基础上,本文通过在实际无线通信系统中提取射频指纹特征并进行无线设备身份识别,验证了提出方法的可靠性与实用性。使用基于星座轨迹图的射频指纹特征提取方法不需要获得设备发送信号的先验信息就可以快速获得无线设备唯一的射频指纹特征,可以被用于物理层安全以及无线接入设备的身份识别及认证。