14、边缘计算在物联网多领域的应用与安全策略

边缘计算在物联网多领域的应用与安全策略

1. 物联网身份认证与聚类机制

在物联网环境中，身份认证是保障网络安全的重要环节。外部入侵者无法进行基于身份的外部攻击，但内部受损节点可能利用伪造的合法身份进行此类攻击。为解决这一问题，提出了一种轻量级的车载网络认证机制，其包含以下几个阶段：
- 预部署阶段 ：即初始注册阶段。
- 注册阶段 ：包括密码创建和证书颁发过程。
- 登录阶段 ：检查已注册实体的密码和用户名，以授予对网络的特权访问。
- 密码更新阶段 ：注册后的用户服务，用户可根据安全需求更改密码。
- 撤销阶段 ：当恶意节点的行为对网络造成损害时，永久撤销其证书；疑似恶意节点将被监控，一旦边缘节点确认其恶意行为，也会撤销其证书。
- 添加阶段 ：用于将新节点/车辆纳入网络。

该认证机制能够有效消除外部和内部基于身份的攻击。

同时，在车载网络中还采用了基于信任的聚类方法。网络中所有注册车辆的范围内必须至少有一个边缘节点，车辆将根据连接的边缘节点进行聚类。所有簇间通信仅通过连接的边缘节点进行。信任值基于一些网络参数计算，同时考虑节点的当前和过去行为。聚类方法会选择最值得信任的节点作为簇头，连接到同一边缘节点的车辆将作为簇成员加入同一簇。如果车辆范围内有两个边缘节点，则根据信号强度选择一个。车辆可以在不通知连接的边缘节点的情况下进行簇内通信，簇头会检查簇成员的恶意行为并向边缘节点报告，边缘节点会向云服