物聯(lián)網(wǎng)信息安全 課程大綱.docx

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1、物聯(lián)網(wǎng)信息平安課程教學(xué)大綱【基于機(jī)工社第2版】 一、 課程基本信息 課程名稱 物聯(lián)網(wǎng)信息平安 Information Security of Internet of Things 課程編號(hào) COMPo O O 0 課程學(xué)分 3 總學(xué)時(shí) 48 學(xué)時(shí)分配 理論：40實(shí)驗(yàn)：8上機(jī)：0課外：18 課程類型 專業(yè)核心課 開(kāi)課學(xué)期 第6或7學(xué)期 先修課程 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 教材、參考書(shū)及 其他資料 使用教材： [1]桂小林等，物聯(lián)網(wǎng)信息平安（第2版），北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [2]桂小林等，物聯(lián)網(wǎng)信息平安，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014. 參考教材：

2、 [1]桂小林編著，物聯(lián)網(wǎng)平安與隱私保護(hù)，北京：人民郵電出版社，2020 二、課程目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)到達(dá)的能力 課程目標(biāo)1:掌握物聯(lián)網(wǎng)信息平安的概念和特征，理解物聯(lián)網(wǎng)平安體系的重要性，能夠 在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮工程經(jīng)濟(jì)、平安和隱私問(wèn)題。 課程目標(biāo)2：掌握密碼學(xué)、身份認(rèn)證和訪問(wèn)控制等信息平安基礎(chǔ)理論，并能夠在物聯(lián) 網(wǎng)信息系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。 課程目標(biāo)3:掌握RF【【）和二維碼的平安隱私保護(hù)原理與方法，能夠利用HASH、密碼學(xué) 理論、RFID平安機(jī)制與協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的身份識(shí)別與保護(hù)。 課程目標(biāo)4：掌握物聯(lián)網(wǎng)信息平安中的系統(tǒng)平安方法和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)機(jī)制，能夠利用入 侵檢測(cè)、病毒查殺、卜匿名等

3、技術(shù)保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平安。 課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)關(guān)系 課程目標(biāo) 畢業(yè)要求 畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn) 1 工程經(jīng)濟(jì)法律 2 工程知識(shí) 3 問(wèn)題分析 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介 章節(jié) 章節(jié)名稱 知識(shí)點(diǎn) 參考學(xué)時(shí) 1 物聯(lián)網(wǎng)與信息平安 物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征、物聯(lián)網(wǎng)的平安威脅、物 聯(lián)網(wǎng)的平安體系結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)的主要平安手段 2-4 2 物聯(lián)網(wǎng)信息平安基礎(chǔ) 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)平安特征 密碼學(xué)概念、置換加密、流密碼與分組密碼、 DES算法、掌握RSA算法、散列函數(shù)與消息摘 要 6-8 3 物聯(lián)網(wǎng)感知平安 物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要平安問(wèn)題、RFH）的

4、物理安 全機(jī)制、RFID邏輯平安機(jī)制、RFID平安認(rèn)證協(xié) 議、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安技術(shù)、二維碼支付的 工作原理、二維碼身份檢測(cè)方法、二維碼的應(yīng) 用 6-8 4 物聯(lián)網(wǎng)接入平安 信任、信任管理、動(dòng)態(tài)信任管理、信任計(jì)算、身份 認(rèn)證、訪問(wèn)控制、PK、VPN 6-8 5 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平安 惡意攻擊、入侵檢測(cè)、攻擊防護(hù)技術(shù)、病毒攻擊、 病毒查殺、木馬攻擊、防火播、網(wǎng)絡(luò)平安通訊協(xié)議 4-6 6 物聯(lián)網(wǎng)隱私平安 隱私平安的概念、隱私度量方法、數(shù)據(jù)庫(kù)隱私 保護(hù)技術(shù)、位置隱私保護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)共享隱私 保護(hù)方法、外包數(shù)據(jù)加密計(jì)算 6-8 7 區(qū)塊鏈及其應(yīng)用 區(qū)塊鏈概念及其開(kāi)展、區(qū)塊鏈的結(jié)

5、構(gòu)、區(qū)塊鏈的工 作原理、區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制、區(qū)塊鏈智能合約、區(qū)塊 鏈典型應(yīng)用。 4~6 四、教學(xué)安排詳表 序號(hào) 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 教學(xué)方式 教學(xué)要求 （知識(shí)要求及能力要求） 對(duì)課程目 標(biāo)的支撐 關(guān)系 第一 章 1物聯(lián)網(wǎng)平安特征 2物聯(lián)網(wǎng)平安需求 3物聯(lián)網(wǎng)平安技術(shù) 4.物聯(lián)網(wǎng)的平安體 系 4 授課、作業(yè) 和討論 1 .理解物聯(lián)網(wǎng)平安需求和特征，能夠 因素將信息平安技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 有機(jī)結(jié)合。 2 .理解信息平安技術(shù)的內(nèi)涵，并能夠 在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)考慮工 程、經(jīng)濟(jì)與平安因素。 3 .掌握物聯(lián)網(wǎng)平安體系，能夠?qū)ξ锫?lián) 網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行平安建模。 課程目標(biāo) 1,4

6、 第二 章 1 .古典密碼學(xué)介紹 2 .DES算法原理和應(yīng) 用 3 . RSA算法原理和 應(yīng)用 4 .新型加密算法 8+4 授課、作 業(yè)、討論 和實(shí)驗(yàn) 1 .掌握密碼學(xué)模型與數(shù)據(jù)置換方法， 能夠分析密碼的平安性，理解密碼 的局限性。 2 .掌握DES加密原理和公鑰密鑰技術(shù) 原理，能夠在數(shù)據(jù)傳輸保密中進(jìn)行 應(yīng)用； 3 .理解橢圓曲線和量子密碼技術(shù)的作 用。 課程目標(biāo) 1,2 第三 章 1 .感知層平安威脅 2 .感知層的平安機(jī) 制 3 . RFID的平安機(jī)制 4 . RFID平安協(xié)議 5 .攝像頭平安與隱 私 6 .二維碼平安與隱 私 8 授課、作 業(yè)和討論

7、 1 .理解物聯(lián)網(wǎng)感知層平安技術(shù)，能夠 將RF1D平安技術(shù)用于身份檢測(cè)與識(shí) 別； 2 .掌握二維碼支付原理及其平安保障 機(jī)制，并能夠在二維碼支付中進(jìn)行 實(shí)際應(yīng)用。 3 .理解攝像頭面臨的主要平安問(wèn)題， 并能夠針對(duì)這些問(wèn)題提出解決方 案。 課程目標(biāo) 1,2,3 第四 章 1 .物聯(lián)網(wǎng)接入平安 2 .信任管理 3 .身份認(rèn)證 4 .訪問(wèn)控制 5 .公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 6+4 授課、作 業(yè)、實(shí)驗(yàn) 1 .理解物聯(lián)網(wǎng)接入原理，能夠在物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮身份認(rèn)證和訪問(wèn) 控制問(wèn)題。 2 .理解信任管理模型與機(jī)制，能夠在 身份認(rèn)證是考慮信任級(jí)別，并在公 鑰基礎(chǔ)設(shè)施中進(jìn)行應(yīng)用。 3 .

8、理解物聯(lián)網(wǎng)平安和應(yīng)用層平安技 術(shù)，能夠在手機(jī)系統(tǒng)使用時(shí)考慮經(jīng) 濟(jì)和平安因素。 4 .理解訪問(wèn)控制模型與方法，能夠針 對(duì)不同系統(tǒng)要求，采用不同的訪問(wèn) 控制模型，并分析各種模型的優(yōu)缺 點(diǎn)。 課程目標(biāo) 1,3,4 第五 章 1.惡意攻擊 2.入侵檢測(cè) 3.攻擊防護(hù)技術(shù) 4 1、理解系統(tǒng)平安的概念和主要方法， 針對(duì)不同需求，能夠合理選擇系統(tǒng) 平安保障方法。 課程目標(biāo) 1,2,4 4 .防火墻 5 .病毒查殺 6 .網(wǎng)絡(luò)平安通信協(xié) 議 授課、討 論、作業(yè) 2、理解惡意攻擊、蜜罐、蜜網(wǎng)、防火 墻技術(shù)，能夠?qū)⑦@些技術(shù)應(yīng)用到物 聯(lián)網(wǎng)相關(guān)系統(tǒng)中。 3、理解病毒和木馬的概

9、念和原理，能 夠針對(duì)性應(yīng)用反病毒技術(shù)保護(hù)物聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。 第六 章 1 .位置隱私保護(hù)體 系 2 .位置隱私保護(hù)技 術(shù) 3 . K-匿名柵格化技 術(shù) 4 .位置隱私攻擊模 型 5 .軌跡隱私保護(hù)方 法 6 授課、作業(yè) 和討論 1 .理解隱私概念，能夠在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 應(yīng)用中考慮隱私保護(hù)問(wèn)題，并進(jìn)行 數(shù)據(jù)隱私分級(jí)保護(hù)。 2 .理解數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù)和位置隱私 保護(hù)技術(shù)，能夠針對(duì)不同系統(tǒng)需 要，設(shè)計(jì)不同的隱私保護(hù)模型，使 用合適的隱私保護(hù)方法。 3 .理解隱私攻擊、度量技術(shù)，理解隱私 保護(hù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、平安性和局限 性。 課程目標(biāo) 1,4 第7 章 1.區(qū)塊鏈概念與結(jié)

10、構(gòu) 3 .區(qū)塊鏈的工作原 理 4 .區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī) 制 5 .區(qū)塊鏈的智能合 約 6 .區(qū)塊鏈的典型應(yīng) 用 4 授課、作 業(yè)和討論 1 .理解區(qū)塊鏈的概念與結(jié)構(gòu)，能夠?qū)?區(qū)塊鏈用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信任管 理。 2 .理解區(qū)塊鏈的工作原理，能夠在分 布式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行身份共識(shí)。 3 .理解區(qū)塊鏈的智能合約原理并能夠 在區(qū)塊鏈中進(jìn)行應(yīng)用。 課程目標(biāo) 1,4 五、實(shí)踐環(huán)節(jié) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 教學(xué)方法 對(duì)課程目標(biāo)的 支撐關(guān)系 1 數(shù)據(jù)平安與隱 私保護(hù) (1)設(shè)計(jì)一個(gè)DES或RSA 程序，實(shí)現(xiàn)文字和圖片的加 解密。 (2)設(shè)計(jì)一個(gè)K-匿名程序， 實(shí)現(xiàn)位置隱私

11、保護(hù) 分小組實(shí)驗(yàn)，單人 提交。不同方法實(shí) 現(xiàn)的算法或者對(duì)算 法功能、流程加以 改進(jìn) 課程目標(biāo) 1、2, 4 2 信任計(jì)算與 身份認(rèn)證 (1)設(shè)計(jì)一個(gè)基于信任計(jì)算 的身份識(shí)別認(rèn)證程序。 (2)設(shè)計(jì)一個(gè)基于圖案鎖的 身份認(rèn)證實(shí)驗(yàn)。 分小組實(shí)驗(yàn)，每小 組3,4人，每人承 擔(dān)不同內(nèi)容，提交 獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 課程目標(biāo) 1、3, 4 六、課外學(xué)時(shí)分配 序號(hào) 內(nèi)容 參考學(xué)時(shí) 對(duì)課程目標(biāo)的支 撐關(guān)系 1 以小組形式，完成一個(gè)手機(jī)圖案鎖的安 全應(yīng)用。充分考慮包括從感知層、接入 到應(yīng)用層的平安技術(shù)，分析該設(shè)備平安 概率或風(fēng)險(xiǎn)。 8 課程目標(biāo)1、2、3、 4 七、考核方式及成績(jī)構(gòu)成 平時(shí)：30%, 實(shí)驗(yàn)：20%； 期末：50% 大綱制定者：桂XX 大綱審核者：XXX 最后修訂時(shí)間:2020年12月20日