發表於2024-11-23
《物聯網通信安全及解決方案》是一本介紹無綫通信安全的基本原理、物聯網應用及其新研究進展的書籍,全書內容可分為三部分。《物聯網通信安全及解決方案》第一部分介紹無綫通信安全相關的基礎知識,包括:第1章簡單介紹無綫安全的概念、原理和標準化機構;第2章主要描述與現代無綫和移動係統為相關的安全結構;《物聯網通信安全及解決方案》第二部分為第3~7章,分彆介紹無綫係統安全通信涉及的5個方麵及其解決方案:物聯網,智能卡和安全元件,無綫支付和訪問係統,無綫安全平颱和功能,移動訂閱管理;《物聯網通信安全及解決方案》第三部分給齣無綫通信中的風險和保護措施以及無綫安全的未來。《物聯網通信安全及解決方案》針對物聯網安全問題,基本涵蓋瞭無綫通信安全從概念、標準、構成、發展到新進展的全部內容。
譯者序
原書前言
緻謝
縮略語
第1 章 緒論 1
1. 1 簡介 1
1. 2 無綫安全 1
1. 2. 1 背景及進展 1
1. 2. 2 統計 2
1. 2. 3 無綫威脅 4
1. 2. 4 M2M 環境 10
1. 3 標準化 11
1. 3. 1 開放移動聯盟 11
1. 3. 2 國際標準化組織 13
1. 3. 3 國際電信聯盟 15
1. 3. 4 歐洲電信標準協會 16
1. 3. 5 電氣和電子工程師協會 16
1. 3. 6 互聯網工程任務組 17
1. 3. 7 第三代閤作夥伴計劃 17
1. 3. 8 第三代閤作夥伴計劃2 27
1. 3. 9 全球平颱組織(GlobalPlatform) 28
1. 3. 10 SIM 聯盟 29
1. 3. 11 智能卡聯盟 29
1. 3. 12 GSMA 29
1. 3. 13 美國國傢標準與技術研究院 30
1. 3. 14 國傢公路運輸與安全管理局 30
1. 3. 15 其他標準與行業論壇 30
1. 3. 16 EMV 公司 31
1. 3. 17 個人計算機/智能卡 32
1. 3. 18 健康保險流通和責任法案 32
1. 3. 19 通用標準 32
1. 3. 20 評估保證級彆 32
1. 3. 21 聯邦信息處理標準 33
1. 3. 22 生物識彆標準 33
1. 3. 23 其他相關實體 34
1. 4 無綫安全原則 35
1. 4. 1 概述 35
1. 4. 2 監管 35
1. 4. 3 安全架構 36
1. 4. 4 算法和安全原理 36
1. 5 本書的重點和內容 38
參考文獻 40
第2 章 無綫係統的安全 44
2. 1 概述 44
2. 1. 1 移動環境下的整體安全思考 44
2. 1. 2 發展中的安全威脅 45
2. 1. 3 射頻乾擾和安全 47
2. 2 寬帶移動數據的影響 48
2. 2. 1 背景 48
2. 2. 2 網絡的作用 49
2. 2. 3 應用程序的作用 52
2. 2. 4 用戶設備應用開發 54
2. 2. 5 開發者 57
2. 2. 6 SIM/ UICC 的作用 58
2. 2. 7 法律挑戰 59
2. 2. 8 更新的標準 60
2. 2. 9 3GPP 係統演進 60
2. 3 GSM 62
2. 3. 1 SIM 62
2. 3. 2 認證和授權 63
2. 3. 3 無綫電接口的加密 66
2. 3. 4 IMSI 加密 68
2. 3. 5 其他GSM 安全方麵 68
2. 4 UMTS/ HSPA 69
2. 4. 1 3G 安全的原理 69
2. 4. 2 密鑰的使用 70
2. 4. 3 3G 安全程序 72
目 錄
ⅩⅩⅣ
2. 5 長期演進 73
2. 5. 1 保護和安全原理 73
2. 5. 2 X. 509 證書和PKI 74
2. 5. 3 用於LTE 傳輸安全的IP 安全和互聯網密鑰交換 75
2. 5. 4 流量過濾 76
2. 5. 5 LTE 無綫電接口安全 77
2. 5. 6 認證和授權 81
2. 5. 7 LTE/ SAE 服務安全———案例 82
2. 5. 8 MBMS 及eMBMS 86
2. 6 其他網絡的安全方麵 94
2. 6. 1 CDMA (IS ̄95) 94
2. 6. 2 CDMA2000 95
2. 6. 3 廣播係統 96
2. 6. 4 衛星係統 97
2. 6. 5 地麵集群無綫電 97
2. 6. 6 無綫局域網 99
2. 7 互操作性 104
2. 7. 1 同時支持LTE/ SAE 和2G/3G 105
2. 7. 2 VoLTE 107
2. 7. 3 迴退到電路交換 107
2. 7. 4 運營商間的安全方麵 108
2. 7. 5 Wi ̄Fi 網絡和分流 109
2. 7. 6 毫微微蜂窩體係架構 110
參考文獻 111
第3 章 物聯網 114
3. 1 概述 114
3. 2 基本概念 114
3. 2. 1 定義 114
3. 2. 2 物聯網的安全考慮 116
3. 2. 3 物聯網的作用 117
3. 2. 4 物聯網環境 119
3. 2. 5 物聯網市場 121
3. 2. 6 連接 122
3. 2. 7 法規 124
3. 2. 8 安全風險 125
3. 2. 9 雲 129
3. 2. 10 蜂窩連接 130
3. 2. 11 無綫局域網 134
物聯網通信安全及解決方案
ⅩⅩⅤ
3. 2. 12 窄範圍係統 135
3. 3 物聯網的發展 141
3. 3. 1 GSMA 互聯生活 141
3. 3. 2 全球平颱組織 142
3. 3. 3 其他行業論壇 142
3. 4 物聯網技術說明 143
3. 4. 1 概述 143
3. 4. 2 安全通信通道和接口 145
3. 4. 3 配置和密鑰推導 145
3. 4. 4 使用案例 145
參考文獻 149
第4 章 智能卡和安全元件 151
4. 1 概述 151
4. 2 智能卡和安全元件的作用 151
4. 3 接觸式智能卡 155
4. 3. 1 ISO/ IEC 7816 ̄1 155
4. 3. 2 ISO/ IEC 7816 ̄2 156
4. 3. 3 ISO/ IEC 7816 ̄3 158
4. 3. 4 ISO/ IEC 7816 ̄4 158
4. 3. 5 ISO/ IEC 7816 ̄5 158
4. 3. 6 ISO/ IEC 7816 ̄6 158
4. 3. 7 ISO/ IEC 7816 ̄7 158
4. 3. 8 ISO/ IEC 7816 ̄8 159
4. 3. 9 ISO/ IEC 7816 ̄9 159
4. 3. 10 ISO/ IEC 7816 ̄10 159
4. 3. 11 ISO/ IEC 7816 ̄11 159
4. 3. 12 ISO/ IEC 7816 ̄12 159
4. 3. 13 ISO/ IEC 7816 ̄13 160
4. 3. 14 ISO/ IEC 7816 ̄15 160
4. 4 SIM/ UICC 160
4. 4. 1 術語 160
4. 4. 2 原理 161
4. 4. 3 關鍵標準 162
4. 4. 4 規格(物理尺寸和形狀) 162
4. 5 SIM 卡的內容 166
4. 5. 1 UICC 構建塊 166
4. 5. 2 SIM 應用工具包 169
4. 5. 3 UICC 的內容 170
目 錄
ⅩⅩⅥ
4. 6 嵌入式安全元件 171
4. 6. 1 原理 171
4. 6. 2 M2M 訂閱管理 171
4. 6. 3 個性化 175
4. 6. 4 M2M SIM 類型 175
4. 7 其他智能卡類型 177
4. 7. 1 門禁卡 177
4. 7. 2 外部SD 卡 177
4. 8 非接觸式智能卡 177
4. 8. 1 ISO/ IEC 標準 177
4. 8. 2 NFC 178
4. 9 智能卡的機電特性 180
4. 9. 1 硬件模塊 180
4. 9. 2 存儲器 180
4. 9. 3 環境分類 181
4. 10 智能卡軟件 183
4. 10. 1 文件結構 183
4. 10. 2 智能卡命令 185
4. 10. 3 Java 卡 186
4. 11 UICC 通信 186
4. 11. 1 智能卡通信 187
4. 11. 2 遠程文件管理 188
參考文獻 189
第5 章 無綫支付和訪問係統 191
5. 1 概述 191
5. 2 支付和訪問的基礎———無綫連接 191
5. 2. 1 條形碼 192
5. 2. 2 RFID 193
5. 2. 3 NFC 194
5. 2. 4 安全元件 198
5. 2. 5 令牌化 201
5. 3 電子商務 202
5. 3. 1 EMV 202
5. 3. 2 Google 電子錢包 202
5. 3. 3 Visa 203
5. 3. 4 美國運通 203
5. 3. 5 Square 203
5. 3. 6 其他的銀行方案 203
物聯網通信安全及解決方案
ⅩⅩⅦ
5. 3. 7 Apple Pay 204
5. 3. 8 Samsung Pay 204
5. 3. 9 商業客戶交換 204
5. 3. 10 錢包解決方案的比較 204
5. 4 交通 206
5. 4. 1 MiFare 206
5. 4. 2 CiPurse 206
5. 4. 3 Calypso 207
5. 4. 4 FeliCa 207
5. 5 其他安全係統 207
5. 5. 1 移動ID 207
5. 5. 2 個人身份驗證 208
5. 5. 3 訪問係統 208
參考文獻 208
第6 章 無綫安全平颱和功能 210
6. 1 概述 210
6. 2 形成基礎 210
6. 2. 1 安全服務平颱 211
6. 2. 2 安全元件 211
6. 3 遠程訂閱管理 212
6. 3. 1 SIM 是空中下載的基礎 212
6. 3. 2 可信服務管理 214
6. 3. 3 可信執行環境 215
6. 3. 4 主機卡仿真和雲 219
6. 3. 5 比較 221
6. 4 令牌化 223
6. 4. 1 個人賬號保護 223
6. 4. 2 HCE 和令牌化 223
6. 5 其他解決方案 224
6. 5. 1 身份解決方案 224
6. 5. 2 多用戶環境 224
參考文獻 225
第7 章 移動訂閱管理 226
7. 1 概述 226
7. 2 訂閱管理 226
7. 2. 1 發展 226
7. 2. 2 訂閱管理的利益和挑戰 228
7. 3 空中下載平颱 229
目 錄
ⅩⅩⅧ
7. 3. 1 概述 229
7. 3. 2 配置程序 230
7. 3. 3 基於SMS 的SIM OTA 231
7. 3. 4 基於HTTPS 的SIM OTA 233
7. 3. 5 SIM OTA 解決方案的商業示例 234
7. 4 演進訂閱管理 235
7. 4. 1 GlobalPlatform 236
7. 4. 2 SIM 聯盟 236
7. 4. 3 開放移動聯盟 236
7. 4. 4 GSMA 238
參考文獻 243
第8 章 無綫環境中的安全風險 245
8. 1 概述 245
8. 2 無綫攻擊類型 246
8. 2. 1 網絡攻擊 246
8. 2. 2 無綫電乾擾器和射頻攻擊 247
8. 2. 3 針對安全元件的攻擊 248
8. 2. 4 IP 泄露 248
8. 2. 5 UICC 模塊 249
8. 3 移動網絡上的安全漏洞 250
8. 3. 1 GSM 的潛在安全缺陷 250
8. 3. 2 3G 網絡的潛在安全缺陷 257
8. 4 防護方法 258
8. 4. 1 LTE 安全 258
8. 4. 2 LTE/ SAE 中的網絡攻擊類型 260
8. 4. 3 攻擊準備 260
8. 5 設備生産中的錯誤 263
8. 5. 1 設備訂購 263
8. 5. 2 早期測試 264
8. 6 自組織網絡測試和測量技術 268
8. 6. 1 原理 268
8. 6. 2 自我配置 269
8. 6. 3 自我優化 270
8. 6. 4 自我修復 270
8. 6. 5 技術問題以及對網絡規劃的影響 270
8. 6. 6 網絡安裝、調試和優化的影響 271
8. 6. 7 自組織網絡和安全 272
參考文獻 272
物聯網通信安全及解決方案
ⅩⅩⅠⅩ
第9 章 監控與防護技術 274
9. 1 概述 274
9. 2 個人設備 275
9. 2. 1 Wi ̄Fi 連接 275
9. 2. 2 防火牆 275
9. 3 IP 核防護技術 276
9. 3. 1 總則 276
9. 3. 2 LTE 核心數據包的防護 277
9. 3. 3 漫遊威脅的防護 279
9. 4 硬件故障和性能監測 281
9. 4. 1 網絡監測 281
9. 4. 2 拒絕服務/分布式拒絕服務防護 281
9. 4. 3 存儲器磨損 282
9. 5 安全分析 282
9. 5. 1 事後處理 282
9. 5. 2 實時安全分析 283
9. 6 病毒防護 284
9. 7 閤法攔截 285
9. 8 個人安全和隱私 288
9. 8. 1 商業移動警報係統 288
9. 8. 2 位置隱私 290
9. 8. 3 生物效應 291
參考文獻 292
第10 章 無綫解決方案與無綫安全的未來 293
10. 1 概述 293
10. 2 物聯網作為一種驅動力 293
10. 3 4G 的演進 294
10. 4 設備的發展 296
10. 4. 1 智能卡的安全方麵 296
10. 4. 2 移動設備的考量因素 296
10. 4. 3 物聯網設備的考量因素 297
10. 4. 4 傳感器網絡和大數據 298
10. 5 5G 移動通信 300
10. 5. 1 標準化 300
10. 5. 2 概念 301
10. 5. 3 行業調研舉措 302
10. 5. 4 5G 在物聯網中的作用 302
參考文獻 303
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