12、边缘计算辅助物联网的安全威胁与对策的应用导向研究

边缘计算辅助物联网的安全威胁与对策的应用导向研究

1. 引言

物联网（IoT）设备在传统网络底层的部署，极大地改变了我们的生活环境。为支持物联网设备间的连接，众多应用应运而生。出于经济考量，大多部署的是资源受限的物联网设备，因此这些设备在进行计算时需要额外的资源支持。

云计算的出现，提供了存储空间和计算支持。云服务器会收集物联网设备的数据，并借助多种算法在云端进行处理，还能响应来自网络底层的服务请求。不过，对于需要快速响应的实时应用来说，云计算存在一些不足。云服务器通常位于远程位置，数据传输的往返时间较长，导致基于云的数据处理延迟较高，无法为实时应用提供无延迟服务。而且，大量数据传输会使带宽利用率居高不下。此外，云服务器采用集中式工作模式，可能会出现瓶颈效应，还会消耗过多能量，并且可能出现数据包传输时间差异大（抖动）的问题。

为克服传统云计算的这些问题，边缘计算应运而生。在网络边缘部署多个边缘节点，它们能为连接的物联网设备提供独立于云的服务。边缘节点处理数据可降低网络延迟，减少带宽使用，采用分布式处理方式避免了瓶颈效应，降低了单个设备的能耗，还能减少抖动，更有效地服务实时应用。边缘计算的引入开启了物联网技术的新纪元，但随着应用增多，物联网网络的安全威胁也日益增加。

2. 边缘范式

边缘计算采用三层架构，如图 1 所示。物联网网络通过初始层与物理世界交互，物联网设备直接连接到第一层，数据采集系统收集感知数据，服务请求在边缘层处理，处理后可能会向云服务器发送详细报告。云层负责控制物联网网络内的所有网络相关活动，云服务器存储感知数据，并具备智能数据检索算法。边缘节点仅处理实时数据，对历史数据的分析由云服务器负责。

边缘计算