● 摘要
随着越来越多的智能设备步入家庭,人们对在家庭范围内组建一个数字化网络的需求日益上升。此外,物联网和3C融合(计算技术、通信技术、消费电子)的大力推进,也有赖于构成社会基本单位的“家庭”首先解决设备之间的互联互通。研究数字家庭网络已成为当前热点,具有一定的现实意义。
数字家庭网络不同于传统互联网络,后者的通信对象主要为PC机,而前者要利用网络通信技术屏蔽各种设备之间的差异,既包括PC、也包括PDA、智能电器等新兴家庭终端。这将最大限度实现设备间的互通,充分发挥设备能效,使各种资源在家庭网络中流通、共享,满足了用户获取、查看和管理各种家庭媒体信息的要求。
纵观已有网络技术,要组建一个数字家庭网络,实现设备之间的连通,已经不存在大的难点。但要安全的组建数字家庭网络,使缺乏安全攻防意识的一般用户能从容应对各种网络安全问题、防范各种网络攻击仍充满诸多挑战。论文正是以此为研究内容,重点分析数字家庭网络面临的安全威胁,并给出相应的解决方案。主要包括以下方面:
(1)分析数字家庭网络发展现状,根据现有家庭数字设备特性,给出具有一般意义的家庭网络体系架构及参考模型,基于该体系架构,详细讨论了DLNA、UPnP、OSGI、IGRS、e佳家等数字家庭网络标准组织的进展情况,指出其在安全设计方面尚存不足之处。
(2)分析了当前数字家庭网络必须要解决的安全问题,主要涉及内网安全和内外网交互安全两个方面。给出设备初次加入网络、通信状态查询、离开网络和再加入网络的内网安全解决方案以及内外网安全交互模型。其中,内外网安全交互模型通过引入可信网络连接架构,在外部网络和家庭内网之间构筑一道坚固的防线,有效避免数字家庭网络遭受来自外网的非法攻击。
(3)结合研究方案和UPnP AV框架,设计了一个数字家庭网络下的应用实例。实例重点测试了家庭设备的加入、离开、再加入以及通信过程,对论文中的内网安全方案进行了有效验证。实验结果表明,本文设计的安全解决方案是可行的,方案具有一般性和易操作性特点,能为当前数字家庭网络提供一个可靠的安全支撑。
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