基于SDN的边缘物联代理安全性风险及防御性技术综述

doi:10.3969/j.issn.1674-1951.2021.03.004

华电技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (3): 20-24.doi: 10.3969/j.issn.1674-1951.2021.03.004

基于SDN的边缘物联代理安全性风险及防御性技术综述

韩坚¹, 刘松¹, 魏吟娬²^,^*(), 李彬², 祁兵²

1.国网江西省电力有限公司萍乡供电分公司,江西萍乡 337000
2.华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206

收稿日期:2020-12-18 修回日期:2021-02-25 出版日期:2021-03-25 发布日期:2021-03-25
通讯作者: 魏吟娬
作者简介:韩坚（1985—），男，江西萍乡人，高级工程师，从事电网运行可靠性方面的研究（E-mail：260031530@qq.com）。
刘松（1990—），男，江西萍乡人，工程师，工学硕士，从事电网运行可靠性方面的研究（E-mail：853495312@qq.com）。
李彬（1983—），男，北京人，副教授，工学博士，从事电气信息技术及电力系统通信方面的研究（E-mail：direfish@163.com）。
祁兵（1965—），男，辽宁铁岭人，教授，博士生导师，工学硕士，从事电力节能、自动需求响应方面的研究（E-mail：qbing@ncepu.edu.cn）。
基金资助:
国家电网有限公司科技项目(SGJXPX00FCJS1900269)

Security risk and defensive technology of Edge IoT agent based on SDN

HAN Jian¹, LIU Song¹, WEI Yinwu²^,^*(), LI Bin², QI Bing²

1. State Grid Jiangxi Electric Power Company limited,Pingxiang Power Supply Branch,Pingxiang 337000,China
2. School of Electrical and Electronic Engineering,North China Electric Power University,Beijing 102206,China

Received:2020-12-18 Revised:2021-02-25 Online:2021-03-25 Published:2021-03-25
Contact: WEI Yinwu

摘要/Abstract

摘要：

当今社会正在从互联网时代向物联网（IoT）时代发展,新兴的物联网正面临着巨大的可扩展性和安全性挑战。一方面,物联网设备存储计算能力有限,边缘云和边缘计算给物联网提供的外部援助有望增强物联网的可扩展性。另一方面,由于资源限制,物联网设备面对恶意攻击的抵御能力相对薄弱。针对这些挑战,研究了基于软件定义网络（SDN）的边缘物联代理安全性风险,比较了基于SDN网络进行网络入侵检测防御的最新研究成果。

关键词: 边缘物联代理, 软件定义网络, 安全风险, 防御技术, 网络入侵检测, 物联网, 边缘计算

Abstract:

：During the development from the era of internet to the era of Internet of Things（IoT）,the emerging IoT is challenged on its scalability and security.On the one hand,the storage and computing capacities of IoT devices are limited,while the external assistance provided by edge cloud and edge computing is expected to enhance the scalability of the IoT.On the other hand,constrained by current resources,IoT devices can hardly resist malicious attacks.Aiming at these challenges,the security risk of Edge IoT agent based on Software Defined Network（SDN） is studies,and the latest research results of network intrusion detection and defense based on SDN network are analyzed.

Key words: agent of Edge IoT, Software Defined Network, security risk, defense technology, network intrusion detection, Internet of Things（IoT）, edging computing

中图分类号:

TK01 ⁺8：TP13

韩坚, 刘松, 魏吟娬, 李彬, 祁兵. 基于SDN的边缘物联代理安全性风险及防御性技术综述[J]. 华电技术, 2021, 43(3): 20-24.

HAN Jian, LIU Song, WEI Yinwu, LI Bin, QI Bing. Security risk and defensive technology of Edge IoT agent based on SDN[J]. Huadian Technology, 2021, 43(3): 20-24.

图/表 4

参考文献 24

[1]	RAFIQUE W, QI L Y, YAQOOB I , et al. Complementing IoT services through software defined networking and edge computing:A comprehensive survey[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2020,22(3):1761-1804.
[2]	MEI L, TONG H J, LIU T, et al. PSA:An architecture for proactively securing protocol-oblivious SDN networks[C]// IEEE International Conference on Electronics Information and Emergency Communication,Beijing, 2019: 1-6.
[3]	雷家星, 胡洋 .基于OpenFlow的SDN安全漏洞与防御的研究[J]. 内江科技, 2020, 41(8): 30, 33-34.
[4]	YANG L X, HUANG K F, YANG X F , et al. Defense against advanced persistent threat through data backup and recovery[J]. IEEE Transactions on Network Science and Engineering, 2020.DOI: 10.1109/TNSE.2020.3040247. doi: 10.1109/TNSE.2016.2537545 pmid: 28435844
[5]	刘俊杰 . SDN网络安全的研究与实现[D]. 南京:南京邮电大学, 2019.
[6]	SUN X, ANSARI N. EdgeIoT:Mobile edge computing for the Internet of Things[J]. IEEE Communications Magazine, 2016, 54,(12):22-29.
[7]	储轶钢 . 基于边缘智能的雾化物联网建设策略研究[J]. 电信技术, 2018(12):8-11.
[8]	黄颖祺, 张宏斌, 卢赓 , 等. 软件定义网络的安全问题及对策研究[J]. 信息安全研究, 2020,6(3):202-211.
	HUANG Yingqi, ZHANG Hongbin, LU Geng , et al. Security problem and countermeasure research of SDN[J]. Journal of Information Security Research, 2020,6(3):202-211.
[9]	石悦, 李相龙, 戴方芳 . 一种基于属性基加密的增强型软件定义网络安全框架[J]. 信息网络安全, 2018(1):15-22 .
	SHI Yue, LI Xianglong, DAI Fangfang . An enhanced security framework of software defined network based on attribute-based encryption[J]. Netinfo Security, 2018(1):15-22 .
[10]	朱梦迪 . 软件定义网络中控制信息一致性检测技术研究[D]. 合肥:安徽大学, 2020.
[11]	陈超, 王帅, 李智 , 等. SDN网络管理关键技术应用分析与改进思路[J].现代计算机, 2020(24):34-41.
	CHEN Chao, WANG Shuai, LI Zhi , et al. Application analysis and improvement of key technology of SDN network management[J]. Modern Computer, 2020(24):34-41.
[12]	YUE M, WANG H Y, LIU L , et al. Detecting DoS attacks based on multi-features in SDN[J]. IEEE Access, 2020,8:104688-104700.
[13]	王丽娜, 王斐, 刘维杰 . 面向SDN的安全威胁及其对抗技术研究[J]. 武汉大学学报(理学版), 2019,65(2):153-164.
	WANG Lina, WANG Fei, LIU Weijie . Researches on security threats and countermeasures of SDN[J]. Journal of Wuhan University(Natural Science Edition), 2019,65(2):153-164.
[14]	DARGAHI T, CAPONI A, AMBROSIN M , et al. A survey on the security of stateful SDN data planes[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2017,19(3):1701-1725.
[15]	邵喆丹 . 软件定义网络安全保障若干关键技术研究[D]. 南京:南京邮电大学, 2019.
[16]	HUA J Y, ZHOU Z D, ZHONG S . Flow misleading:Worm-hole attack in software-defined networking via building in-band covert channel[J]. IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 2020,16:1029-1043.
[17]	陈超 . SDN网络场景中的DDoS攻击检测方法与缓解机制的研究[D]. 南京:南京邮电大学, 2018.
[18]	谢宗晓, 董坤祥, 甄杰 . 公钥基础设施(PKI)的发展过程及其架构[J]. 中国质量与标准导报, 2020(5):17-20.
	XIE Zongxiao, DONG Kunxiang, ZHEN Jie . The development of public key infrastructure(PKI) and its architecture[J]. China Quality and Standards Review, 2020(5):17-20.
[19]	EOM T, HONG J B, AN S , et al. A systematic approach to threat modeling and security analysis for software defined networking[J]. IEEE Access, 2019,7:137432-137445. doi: 10.1109/Access.6287639
[20]	LI S F, CUI Y H, NI Y F , et al. An effective SDN controller scheduling method to defence DDoS attacks[J]. Chinese Journal of Electronics, 2019,28(2):404-407. doi: 10.1049/cje.v28.2
[21]	YOON S, CHO J H, KIM D S D, et al. Attack graph-based moving target defense in software-defined networks[J]. IEEE Transactions on Network and Service Management, 2020,17(3):1653-1668. doi: 10.1109/TNSM.4275028
[22]	刘江 . 网络动态防御策略及其有效性评估研究[D]. 郑州:解放军信息工程大学, 2017.
[23]	KALKAN K, ALTAY L, GÜR G, et al. JESS:Joint entropy-based DDoS defense scheme in SDN[J]. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2018,36(10):2358-2372. doi: 10.1109/JSAC.2018.2869997
[24]	尹胜 . SDN网络中入侵行为识别与检测研究[D]. 西安:西安科技大学, 2020.

安全风险	描述
欺骗	攻击者通过伪装成SDN控制器来获取用户的数据或服务逻辑,并将其用于后续攻击
抵赖	用户可能会否认他实施过的恶意网络策略,例如复制特定流量并将其转发到恶意服务器
信息泄露	攻击者可伪装成合法用户,通过SDN应用程序向网络注入伪造的流量
应用程序漏洞	SDN应用程序漏洞（如代码缺陷和不安全代码）可被攻击者利用以访问资源^[10]

基于SDN的边缘物联代理安全性风险及防御性技术综述

Security risk and defensive technology of Edge IoT agent based on SDN

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 4

参考文献 24

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张旭, 张浩浩, 顾吉浩. 室温空间特性差异性分析及抽样推断方法研究[J]. 综合智慧能源, 2022, 44(9): 51-58.
[2]	任宝军, 高志勇. 一种基于边缘计算的分散式站所终端方案的设计与实现[J]. 综合智慧能源, 2022, 44(6): 59-69.
[3]	杨冬梅, 何国鑫, 朱金大, 王琦, 耿健, 王俊, 李宁. 边缘计算在综合能源系统运行控制中的应用[J]. 综合智慧能源, 2022, 44(1): 49-55.
[4]	李炜, 严川, 盛庆博, 王建平, 王晓东, 谭嘉. 大数据背景下智能配电网运营管理方法研究[J]. 华电技术, 2021, 43(8): 33-40.
[5]	王程, 崔维平, 高洪达, 贺鹏, 刘睿, 刘键烨, 陈光, 李心达. 区块链技术在能源数字经济中的应用研究[J]. 华电技术, 2021, 43(5): 23-29.
[6]	李彬, 杨帆, 赵燕玲, 祁兵, 石坤. 基于边缘物联代理的综合需求响应关键技术研究[J]. 华电技术, 2021, 43(4): 56-62.
[7]	李彬, 郝一浩, 祁兵, 陈宋宋, 冯剑. 边缘计算在需求响应中的应用现状及发展思路[J]. 华电技术, 2021, 43(3): 1-8.
[8]	贾滨诚. 边缘计算在电力设备管理及运行维护中的应用[J]. 华电技术, 2021, 43(3): 14-19.
[9]	任宝军, 高志勇. 基于容器技术实现边缘计算的智能配用电一体化终端[J]. 华电技术, 2021, 43(3): 25-30.
[10]	陈兆雁, 柴宜, 平常, 付兵彬, 程紫运. 基于5G边缘计算的可调节负荷互动技术研究[J]. 华电技术, 2021, 43(3): 9-13.
[11]	魏佳栋, 许飞, 曹辉, 缪忠杰, 叶长徽, 周念成. 基于物联网的配电变压器智能感知平台及其安全构架[J]. 华电技术, 2021, 43(1): 1-5.
[12]	郑丽娟, 郭强, 胡翔, 关山, 李吉献. 基于物联网信息集成的箱式变电站运行状态综合监控系统研究[J]. 华电技术, 2021, 43(1): 12-18.
[13]	苏宇, 周川, 王强钢. 基于物联网的台区线损指标闭环管控[J]. 华电技术, 2021, 43(1): 19-23.
[14]	郭强, 郑丽娟, 余桂华, 关山. 箱式变电站出厂试验智能化测试管理系统设计[J]. 华电技术, 2021, 43(1): 24-30.
[15]	江奕军, 王丽群, 孟浩杰, 潘黄萍. 基于物联网的环网柜机械特性监测技术研究[J]. 华电技术, 2021, 43(1): 6-11.