普适计算将传感器和其他微型计算设备(例如RFID/NFC标签、ZigBee微节点、人畜假肢中的嵌入式电子元件等)集成到日常物品中。普适通信实现了移动通信以及设备集群之间的交互。用户友好的界面使得用户能够像与人一样与这些设备进行交互。普适计算环境中的应用正在演变为普适计算生态系统,这些生态系统没有固定的架构、受控的边界或所有权,从而成为复杂的自组织系统。普适计算和普适计算系统构建了一个无处不在、无时不在的技术世界,其形式为智能且灵敏的设备(配备传感器),这些设备彼此通信,并通过日益复杂的界面提供个性化服务。这些普适计算和普适计算系统的开放性使其特别容易受到各种攻击以及未经授权的数据访问。这种情况凸显了专业解决网络安全和网络隐私问题的迫切性,这也是本文的主题。.
技术考量:
在思考我们生活(尤其是未来生活)日益融入普适智能系统(AMI)的过程中,网络安全和网络隐私是关键考量因素之一。无论AMI系统看起来多么引人入胜、有益且实用,缺乏足够的网络安全和隐私机制都可能导致严重的后果,从而阻碍这些系统的合理应用。风险分析不仅要针对AMI的三大支柱(普适网络、接口和普适计算)进行,更要从全球层面进行,考虑到它们相互作用所带来的难以想象的组合和增强。
因此,普适智能发展的当务之急是确保普适智能系统的各种组件和设备在所有可能出现的场景(商业、医院、工厂/工业、研究/研发、家庭、交通以及整个社会)中都能安全可靠地交互。
普适计算环境的安全和隐私对策必须应对异构性、移动性、可扩展性、动态响应、适应环境、大量设备以及对某些软件、通信基础设施和硬件设备缺乏控制等问题,因此,安全性必须超越对系统或其组件控制的预定义信任关系。.
普适智能(AmI)应是一种以人为本的方法,它将无处不在、主动式和环境计算与通信以及社交界面相结合。它应能随时随地运行,并嵌入到各种类型的物体中。它利用智能材料(人造皮肤、基于纳米技术的墙壁和地板),能够感知人的存在和个性,进行智能对话,并且不引人注目——理想情况下是隐形的。交互过程应轻松舒适,确保用户能够轻松上手,避免复杂的学习过程。.
智能用户界面 (IUI) 利用信息通信技术 (ICT) 创建用户友好、智能化的界面,以支持人机交互。通过将技术嵌入各种物体和电子设备中,可以创造出丰富的可能性。IUI 技术代表着一个部署在环境中的系统,该系统能够感知其各个组成部分以及用户。其目标是促进用户与系统的自然交互,使用户能够与一个感知环境互动,该环境能够灵敏地适应并响应用户的需求、习惯、手势和情绪,从而创建智能环境。.
我们可以区分环境智能程度的五个层次是:(1)社交嵌入层级。设备与环境融为一体,用户几乎感觉不到它的存在,并能自然地与之互动。(2)情境感知层级。在此层级,技术将用户的特征与环境的特征关联起来。(3)个性化层级。在此阶段,设备会根据用户的个人需求进行调整。(4)自适应层级。技术能够自动应对不断变化的环境。(5)预测层级。技术能够对环境因素做出反应,从而预防各种问题的发生。.
用户遇到的障碍分为八个维度:(1)物理维度。传感器和设备的物理存在。(2)可用性维度。随着技术变得更加智能,操作需求减少,可用性问题逐渐减少。(3)隐私维度。随着应用程序收集更多关于环境和用户的数据,隐私问题变得愈发重要。(4)功能维度。(5)人性维度。(6)自我概念维度。(7)常规维度。(8)可持续性维度。.
对个人的监控:
每个公民数据的可获取性可能导致公共和私人实体寻求访问这些数据,以确保福祉和提供帮助,例如执法和反恐。其他负责卫生的机构也可能以类似的方式为其行为辩护。加强监控会对公民造成影响。例如,向保险公司或人力资源部门披露个人健康状况、性取向、个人喜好、习惯和生活方式等信息可能导致保费大幅上涨、保险拒保、失业、歧视、勒索以及人际关系问题。积极的一面(有些人只强调这一点)是,普适计算(模拟信息技术)利用计算机作为主动工具来协助人们的日常活动,旨在使他们的生活更加舒适。普适计算关注点之一是人机交互,目前提供了越来越多的交互方式,从基于自然语言的交互到基于图像、手势等的交互。
最后思考。
密码学,包括密码学和隐写术这两个方面,是应对普适计算(AmI)系统及其所依赖的普适计算和通信日益增长且不可接受的风险的关键。我们的研究团队致力于保护普适计算环境,并部署基于射频噪声和干扰通信的普适计算网络。
本文是LEFIS专题网络开展的活动之一。
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作者:
Javier Areitio Bertolín 教授、博士 – 电子邮件:
工程学院教授。.
德乌斯托大学网络与系统研究组主任
