随着物联网（IoT）技术的飞速发展与广泛应用，其安全问题日益凸显，已成为制约产业深化与规模化应用的关键瓶颈。物联网安全并非单一层面的问题，而是贯穿于感知层、网络层、平台层与应用层的系统性挑战。因此，构建一个层次清晰、协同联动、主动防御的物联网安全架构，并夯实其基础设施网络技术，是保障物联网健康、可持续发展的基石。
一、 物联网安全的核心架构
一个完整的物联网安全架构通常遵循“纵深防御”思想，可分为四个关键层次：
- 感知层安全：这是物联网的“神经末梢”，由各类传感器、执行器、RFID标签、智能终端等构成。此层安全的核心在于设备本身的安全性与数据的源头可信。关键技术包括：轻量级加密算法（如ECC）、设备身份认证与生命周期管理、固件安全更新、物理防篡改设计以及传感器数据混淆技术等，旨在防止设备被非法控制、仿冒或数据在采集阶段被窃取。
- 网络层安全：负责海量、异构物联网数据的可靠传输。其安全挑战主要来自复杂的网络环境（如无线传感网、蜂窝网、卫星通信等多网融合）和多样化的通信协议。重点技术包括：安全的网络接入认证（如基于数字证书）、传输通道加密（如DTLS、IPSec的适配方案）、抗拒绝服务攻击（DDoS）防护、以及针对低功耗广域网（LPWAN）如NB-IoT、LoRa的专用安全机制，确保数据在传输过程中的机密性、完整性与可用性。
- 平台层安全：作为物联网的“大脑”，平台层负责数据的汇聚、存储、处理与分析。其安全核心是保障数据存储与计算的安全。关键技术涉及：云端数据加密存储与访问控制、安全的微服务架构、大数据隐私计算（如联邦学习、安全多方计算）、平台自身的安全漏洞管理与入侵检测，以及为上层应用提供统一、标准化的安全能力接口。
- 应用层安全：面向最终用户和垂直行业，安全需求与具体业务紧密绑定。重点包括：用户身份管理与细粒度访问控制、应用软件的安全开发与漏洞防护、安全的数据可视化与决策，以及建立贯穿数据全生命周期的安全审计与合规性框架。
二、 关键基础设施网络技术研究
支撑上述安全架构落地，离不开底层基础设施网络技术的创新与加固：
- 标识与解析体系安全：物联网设备数量庞大，唯一、可验证的身份标识是安全的基础。研究重点在于安全的对象标识符（如Handle System、OID）、安全的域名解析系统（DNS）以及针对物联网的分布式标识（DID）与可验证凭证技术，防止身份仿冒与欺骗。
- 边缘计算安全：为降低时延、减轻云端压力，计算能力向网络边缘下沉。边缘节点（如网关、边缘服务器）成为新的安全边界和攻击目标。需研究边缘节点的安全启动、可信执行环境（TEE）、边缘与云端的协同安全策略，以及在边缘侧实现轻量级实时威胁检测与响应。
- 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）安全：利用SDN的集中控制和NFV的灵活编排能力，可以动态部署和调整物联网网络中的安全策略（如访问控制列表、防火墙规则、流量清洗）。研究重点在于SDN控制器自身的安全、控制通道的保密性、以及基于NFV的安全服务链（SFC）自动化编排，实现网络安全的敏捷响应。
- 5G/6G融合安全：5G及未来的6G网络凭借其高带宽、低时延、大连接特性，是物联网的重要承载。需深入研究5G网络切片的安全隔离、服务化架构（SBA）的认证与授权、边缘计算与核心网的安全交互，以及面向海量机器类通信（mMTC）的超高密度连接认证与密钥管理机制。
- 区块链赋能的可信基础设施：区块链的分布式、不可篡改、可追溯特性，为物联网提供了构建去中心化信任的新思路。研究如何利用区块链技术实现设备身份注册与生命周期管理、安全的数据存证与溯源、安全的固件分发与更新，以及基于智能合约的自动化、可信的安全策略执行与协作。
三、 未来展望与挑战
未来物联网安全架构与基础设施网络技术的研究将呈现以下趋势：一是 “零信任”安全模型的深化应用，从不信任任何内部或外部实体出发，持续验证设备与用户的身份与权限；二是 人工智能（AI）与安全的深度融合，利用AI进行异常行为检测、威胁情报分析与自动化响应；三是 安全标准的统一与互操作，打破行业壁垒，实现跨平台、跨厂商的安全协同；四是 隐私保护技术的突破，在数据价值挖掘与个人隐私保护之间取得更佳平衡。
物联网安全是一个涉及多维度、多技术的复杂系统工程。只有构建起从端到云、从硬件到软件、从技术到管理的立体化安全架构，并持续创新和加固底层基础设施网络技术，才能为万物智联的时代筑牢可信、可靠、可控的安全防线。
