1、物联网智能手机安全标准构建的探讨摘 要：物联网具有可通信性、可寻址性、可控制性的特征。随着手机物联网的广泛应用，复杂化的物联网环境，诸如安全体系，安全通信和实体间的信任关系变得越来越尖锐复杂和难以解决。基于出现的种种问题，提出为手机物联网建立安全标准体系来促进手机物联网行业的发展。 关键词：手机物联网 RFID 安全标准 智能手机，4G 手机，手机物联网，手机物联网社交化，这些词汇越来越为媒体以及公众所熟悉。在 IT 杂志上常常出现这些关键词，让人们感受到手机物联网的时代正在来临。事实胜于雄辩，中国城市智能手机普及率为 47%，这个摘自谷歌 2013 年 7 月发布的智能手机使用报告表明中国智
2、能手机的应用很广泛。更加惊人的是中国网民达到 4.64 亿，以手机为上网平台的网民占 78.5%，数据来自于第 32 次中国互联网发展状况统计报告精确度是截止到 2013 年 6 月份统计的，发布方是中国互联网网络信息中心。地图不再纯粹地展示地理信息，世界社交媒体版图用于研究手机物联网社交化，拿 Alexa 以及 Google Trends for Website 统计的结果，超过 70%的国家社交网络仍然是 Facebook，使用率达第二的是来自俄罗斯的 Vkontakte，而至于中国最大的社交网络仍然是QZone，即 QQ 空间。制定物联网的标准极为重要，现行的 RFID 的国际标准包含了
3、：物理特性，空中接口与初始化，防碰撞和传输协议，命令扩展和安全特性。 1.手机物联网概述 1 . 1 物联网概述 国际电信联盟对物联网做出了定义，明确指出物联网的传感性、识别性、定位性、跟踪性、监控性、管理性。有“物物相联的网络”美称的物联网有三大基本技术，即传感器技术，RFID 标签，嵌入式系统技术。这三大技术数 RFID 标签的应用最为深入成本相对较低，已经广泛用于食品安全监控帮助大型超市降低管理成本，提高消费者的领域。这种物联网的核心技术包括标识技术，其中就包含物品的标识代码，物品的网络标识，自动识别和传感技术，还有当今最流行的云计算和云存储技术，以及当今的 3G 和 4G 技术其中最值
4、得一提的就是当前手机支付，例如微信支付。物联网的应用非常的广泛，应用到了食品溯源实现实时监控肉类安全，与 TD 完美结合提高中国竞争力。 手机物联网，即将智能终端限定为智能手机传承了物联网的识别性、监控性、管理性，在继承物联网的特性的基础上新增了支付性。即手机支付成为一种潮流，手机支付应用了物联网 RFID 技术，避开了接触性射频卡的通信距离短的弊端，发挥了手机支付的不需人工服务从而交易费用低的优势。 1 . 2 智能终端 随着智能手机的发展，物联网的智能终端越来越趋向于手机。就智能家居而言，3G 技术与物联网的结合产生的产物，3G 手机短信对家电进行远程控制应运而生。试用性地将 3GMODE
5、M 和红外遥感结合。基于无线网络的方式，通过单片机控制器发射红外控制信号来实现智能家居，即实现对家电的远程控制。手机作为智能终端的优点在于手机通信方便快捷，智能手机的兼容性强内存较大，可以满足将实现智能家居的相关模块程序嵌入到手机内，手机携带方便优点显著。 1 . 3 物联网标准 物联网的标准制定组织多元化制定的范围各有不同，有国际标准化（ITU 国际电信联盟，ISO 国际标准化组织负责电子设备标准部门，IEC国际电工委员会） 。国家标准化组织也有不少。 物联网的标准体系可以这样架构，就是分为物联网的基础、应用、技术、管理、服务标准。物联网的应用标准具体囊括了智能交通、智能物流、智能家居、智能
6、城市、智能环保等，但从字面上释义就可以知道物联网应用标准旨在解放人力，通过更多的电子产品达到服务人类日常生活的目的。还有物联网的技术标准中的泛在代码标准尚不够完善，IP地址标识标准和短对象标识标准也需要进一步的建立。物联网的服务标准尤为重要，具体包括信息采集、传输、存储、认证等服务标准。物联网的标准能够有效地规范物联网行业，帮助物联网行业的发展标准化，避免因标准参差不齐带来的问题。物联网的发展涉及各行各业的发展。 1 . 4 RFID 安全性 这里介绍非对称密码体制，其中的椭圆曲线密码体制（ECC）的制定来源为魏尔斯特拉斯方程：+xy+y=+x+。介绍解密算法：接收方基于自己的私钥计算，d=d
7、（KP）=K（Dp）=KQ 明文点的计算公式为 M=-KQECC 具有高效性，节约性，因为 ECC 使用的密码长度比较小，1024 位 RSA 密码的安全程度仅仅相当于 160 位的 ECC。射频识别中的认证技术能够有效地保证数据的安全， “三次认证过程”是 ISO 9798-2 中对阅读器和应答器之间的相互认证的一个标准。示意图如图 1。 2.手机物联网安全标准化体系 2 . 1 空中接口 2 . 1 . 1 通信，射频卡到阅读器 ASK 调制有两种调制系数分别是 10%，100%来实现 VCD 到 VICC 的通信。这是 ISO/IEC 15693 标准中的调制的要求，这个标准是针对疏耦合
8、射频卡尔制定的。而至于编码，脉冲位置调制有两种方式，一种叫做 256中取 1 的 PPM 方式，另一种是 4 中取 1 的 PPM 方式。这两种工作方式 PPM都支持。而 VICC 得到从 VCD 的帧，使用帧的目的是用 SOF 和 EOF 分割，以达到较好的识别效果。 2 . 1 . 2 传输协议 VICC 的状态具有多元化的特点，包含了四个特点，分别是断、就绪、静默和选择。其中选择状态具有可选性，可选择这一性质体现在当唯一标识符匹配的保持静默命令，那么射频卡保持静默状态；当收到不能匹配的 UID，则执行 Ready 状态。 2 . 2 碰撞 手机物联网的安全标准化体系的构建的关键在于对碰撞
9、算法技术的探索和优化。基于这种考虑选择了时隙 ALOHA 算法实现 ISO/IEC15693 标准的防碰撞技术。该技术可能出现多种情况，例如时隙中无碰撞，有碰撞，无应答等多种情况。UID 匹配方法应用在防碰撞过程，如图 2 所示。 3.手机物联网实际应用的标准化 3 . 1 手机支付 移动支付的便利性不言而喻，然而其安全标准较不成熟。市场化的移动支付手段有手机贴挂件，双界面卡，NFC，RF-SIM 等。手机贴挂件可以实现公交卡、门禁卡、小额支付、安全性高无需更换手机，但美中不足的是不能与手机内存中的数据相互关联。不过手机支付基于无线传输，传输过程中信号被窃取的可能性较大，较难保证安全性和隐私性
10、，因此手机支付尚不适用于大额支付。 3 . 2 手机物联网校园化 13.56MHz 的高频无源电子手机贴挂件，并且采用的是 ISO/IEC 标准能够实现校园物联网的成本最优化，读取距离最合理化。区别于ISO/IEC15693 有两种通信模式：TYPE A 和 TEPE B.采用的是脉冲间隔编码，基准值的要求是 20（ppm 表示基准值的） 。区别于 ISO/IEC15693 标准采用调制系数为 30%的 ASK 调制。切实地提高了校园的数据安全，包括了消费安全，车辆管理安全，图书管理安全，学籍管理安全，避免了学生带多卡容易丢失的非安全性和繁复性。 4.启示 4 . 1 手机物联网标准制定企业
11、成功制定标准的企业范例有，中国自主企业华为公司，在 LTE 技术领域上验证了一流企业做标准的格言。华为公司制定了有关 LTE-Advanced 专利标准。428 项由华为制定的 3GPP LTE/LTE-A 核心标准被批准，贡献量达全球的 20%。更辉煌的是华为公司在超百家标准组织中担任主席、副主席、董事，其中有著名的3GPP、APT.、AWG、ETSi、IEE、IETF、ITU-T、WWRF。TD-LTE 下行数据量的有效提高是基于 R9 物理层协议中的双流 Beamforming，在这个特性的标准化华为投入了大量的精力。 4 . 2 智能终端更新可穿戴计算 未来可能出现新的智能终端取代手机
12、，现在出现了可穿戴计算，并且该设想并不是停留在概念中，已经切实地实现了。但是尚不能代替手机物联网，可穿戴计算的缺点是电池的续航能力弱，尚不能与手机电池的蓄电量相提并论。未来的智能终端可能是改进的可穿戴计算和智能手机并存的一种现象。 参考文献： 1咨询.新媒介（CN32_1730/F）J2013.9.2王文轩.基于 3G 手机短信（SMS）家电物联网系统J物联网技术.2011（10）. 3王伟.物联网标准体系构建.吉林大学.2013.05.19（48）. 4单承赣等.射频识别（RFID）原理与应用.电子工业出版社.2008.7. 5吴华.手机支付催开物联网第二春仍需突破几重关.J.2010（5）51-52. 6韩慧.基于 RFID 的校园一卡通系统的设计与实现.山西财政税务专科学校.2011（09）.
