資源簡介

(共17張PPT)
第30課　系統安全需升級
第六單元 物聯網安全
學習目標
1
2
了解提升數據采集安全的方法，能夠開展攝像頭活體檢測實踐。
了解身份認證技術，認識物聯系統安全的重要性。
第30課 學習目標
在前面的學習中，已經完成了物聯門鎖系統的設計和實現。和其他系統一樣，物聯門鎖系統也需要迭代和完善。在學習了物聯網安全知識后，你知道如何提高物聯門鎖系統的安全性嗎？
第30課 課堂導入
問題情境
一 體驗攝像頭活體檢測
三 巧用數據加密傳輸
二 探究身份認證技術
學習內容
第30課 學習內容
前面欺騙傳感器的內容介紹了可以用照片欺騙攝像頭，因此之前設計的物聯門鎖存在很大的安全隱患。
如何提高物聯門鎖系統安全性呢？
第30課 學習內容
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
一、體驗攝像頭活體檢測
一、體驗攝像頭活體檢測
第30課 學習內容
為了防止被照片欺騙，物聯門鎖系統可以增加張嘴、眨眼等面部動作的識別功能，攝像頭在識別人臉的同時，讓用戶做張嘴、眨眼等動作，只有成功識別出這些面部動作才會被認為是真人。
活體檢測思路
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
一、體驗攝像頭活體檢測
第30課 學習內容
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
設計活體檢測算法
對物聯門鎖進行改進。在進行人臉識別時，用戶需要做出張嘴、眨眼等面部動作，物聯門鎖只有在成功識別出面部動作后才打開門鎖。
主要代碼
一、體驗攝像頭活體檢測
第30課 學習內容
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
設計活體檢測算法
主要代碼
第30課 學習內容
僅通過面部動作識別，依然無法解決利用視頻欺騙的問題。攻擊者可以事先通過人工智能換臉技術生成一段包含面部動作的視頻，來欺騙物聯門鎖系統。因此，想要更有效地進行活體檢測，更好的方案是使用深度攝像頭采集臉部的三維特征，并配合更復雜的算法提升物聯門鎖系統的安全性。
一、體驗攝像頭活體檢測
在物聯門鎖系統中，遠程開鎖功能是通過門鎖在 MQTT 服務器中訂閱主題“Door/Lock”，如果收到消息“open”，則開鎖。這就意味著任何人只要接入了該 MQTT 服務器，都可以向門鎖發送“open”指令打開門鎖，進而引發安全風險。
用戶身份認證可以讓物聯門鎖系
統知道“誰”在開門，如果是非法用
戶，則可以拒絕開門操作，從而提升
系統安全性。
第30課 學習內容
二、探究身份認證技術
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
探究實踐三
二、探究身份認證技術
第30課 學習內容
任務1：設計身份認證方案
以小組為單位提出一個物聯門鎖系統身份認證設計方案，填寫表格 。例如，可以將用戶名和密碼數據加入消息中，設置如“user1, psd123, open”的消息格式。
方案名稱 身份認證方式 設計理由
方案一 用戶名和密碼 比較常用，不需要額外硬件
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
探究實踐三
二、探究身份認證技術
第30課 學習內容
1．增加數據存儲，可以采用列表等方式存儲用戶名、密碼等數據。
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
探究實踐三
任務2：模擬實現用戶身份認證功能
二、探究身份認證技術
第30課 學習內容
2．進行身份認證，利用 split( )解析數據，進行數據對比后決定是否執行開鎖動作。
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
探究實踐三
任務2：模擬實現用戶身份認證功能
主要代碼
二、探究身份認證技術
第30課 學習內容
3．開展測試，非授權用戶發送開鎖消息后，檢查舵機是否轉動。
實踐導入
探究實踐一
探究實踐二
探究實踐三
任務2：模擬實現用戶身份認證功能
　　生活中，很多用戶習慣在不同的系統中使用相同的用戶名和密碼。一旦某個系統的數據泄露，用戶在其他平臺上的數據安全也會受到威脅。
　　在物聯門鎖系統中增加身份認證會顯著提高該系統的安全性。但用戶
名、密碼數據在網絡傳輸過程中使用明文，有泄露的風險。通過對傳輸數據進行加密可以較好地解決數據傳輸過程中的泄露問題。
第30課 學習內容
三、巧用數據加密傳輸
第30課 課堂總結
1．在實踐活動中，通過優化算法實現攝像頭活體檢測功能。
2．在實踐活動中，通過實現簡單身份認證技術，提升物聯門鎖安全。
3．利用算法設計加密傳輸規則。
選擇一種加密算法對物聯門鎖系統中傳輸的數據進行加密，修改物聯門鎖系統的程序，實現該功能。
第30課 拓展與提升

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