万物互联背景下的边缘计算安全需求与挑战1
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2022-08-03
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1 万物互联背景下从云到
边缘的演变
随
着单片机嵌入式系统和无线
通信技术的发展，物联网技
术近年来得到了长足的发展和普
及，其实际应用包括智能家居、智慧
交通、无人驾驶等。近年来，除了
“物”与“物”的互联，还增加了“物”
与“人”的互联，其显著特点是“物”
端具有更强的计算能力和语境感知
能力，将人和信息融入到互联网中，
该趋势使得人类社会正在迈入万物
互联（IoE）的时代
[1]
。
万物互联的核心在于收集来自
于终端设备的海量数据，利用以大
数据、机器学习、深度学习为代表的
智能技术，去满足不同行业的业务
需求，如制造、交通、医疗、农业等各
行各业。在此背景下，所需要连接
的终端设备数量达到数十亿甚至数
万亿，其产生的数据呈爆炸式增
长。到 2020 年，连接到网络的无线
设备数量将达到 500 亿台，生成的
数据量达到507.9 ZB。
目前，海量数据的存储和处理
主要依赖于集中式的云计算模型，
其特征主要表现为数据和存储均位
于部署在偏远地区的云计算中心。
尽管云数据中心以堆叠硬件的方式
具有较强的计算和存储能力，但是
万物互联背景下，网络边缘的终端
设备产生的数据已经达到海量级
DOI：10.12142/ZTETJ.201903006
网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/
34.1228.TN.20190612.0847.002.html
网络出版日期：2019-06-12
收稿日期：2018-12-28
摘要 ：作为万物互联时代新型的计算模型，边缘计算具有的分布式、“数据第一入口”、计算
和存储资源相对有限等特性，使其除了面临信息系统普遍存在网络攻击之外，还不可避免地
引入了一些新的安全威胁。为此，从 4 个方面对边缘计算的安全需求进行阐述，同时对其主
要安全技术的设计以及实现所面临的挑战进行分析，较为全面地指出了边缘计算在身份认
证、访问控制、入侵检测、隐私保护、密钥管理中存在的具体安全问题。
关键词：万物互联；边缘计算；安全需求；隐私保护
Abstract: As a new computing paradigm in the Internet of Everything, edge computing has
the following characteristics: distributed, data first entry, relatively limited of computing and
storage resources. These characteristics bring some new security threats and network
attacks to the edge computing. In this paper, the security requirements of edge computing
are elaborated from four aspects, and the design of its main security technology and the
challenges are also analyzed. It comprehensively points out the specific security issues of
edge computing in identity authentication, access control, intrusion detection, privacy
protection and key management.
Key words: Internet of Everything; edge computing; security requirements; privacy preserving
中兴通讯技术
2019 年 6 月 第 25 卷第 3 期 Jun. 2019 Vol. 25 No. 3
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万物互联背景下的边缘
计算安全需求与挑战
Security Requirements and ChalSecurity Requirements and Challenges inlenges in
Edge Computing for Internet ofEdge Computing for Internet of EverythingEverything
马立川/MA Lichuan
1, 2
，裴庆 祺/PEI Qingqi
1, 2
，肖慧 子/XIAO Huizi
1, 2
(1. 西 安 电 子 科 技 大 学 综 合 业 务 网 理 论 及 关 键 技 术 国 家 重 点 实 验 室 ，陕西 西安 710071；
2. 西 安 市 移 动 边 缘 计 算 及 安 全 重 点 实 验 室 ，陕西 西安 710071）
(1. State Key Laboratory of Integrated Services Networks, Xidian University, Xi ’an 710071, China;
2. Xi ’an Key Laboratory of Mobile Edge Computing and Security, Xi ’an 710071, China)
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