到2030年，智能农业或将养活85亿人！但网络安全威胁需要重视

大数据文摘出品

来源：IEEE

随着智能化的逐渐落地，互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能都有不俗的表现。

同样，在农业领域，不少人也开始将这个时代称为“智能农业”时代。

可以料想到，未来，智能农业的规模只会越来越大。到本十年末，世界人口预计将超过85亿，其中超过8.4亿人会受到严重饥饿的影响，落在智能农业肩上的担子，就是要提高粮食的产量和效率。

但是有得就必有失，随着数字技术发展起来的，还有潜在的网络安全漏洞。

于是，随着农业4.0，也就是智能农业的提出，产量问题自然是重点关注，更强大的数据分析以及更智能的自动化和决策能力同样不可忽视。

尽管目前，研究人员们对智能农业进行了广泛的研究，但“尚未解决围绕智能农业的安全问题”，南京农业大学的Xing Yang表示。

他补充到，迄今为止，该领域的研究主要涉及将传统的网络安全知识应用于农业背景。相比之下，农业网络安全没有得到足够的重视。

Yang和他的同事们调查了不同种类的智能农业，以及针对它们的关键技术和应用。农业物联网应用程序具有引起安全问题的独特特征，他们对此进行了列举，也提出了相应的对策，并以论文的形式发表在了IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica上。

文章中写到，田间农业可能会受到设施损坏的影响，以及家禽和牲畜育种可能会遇到传感器故障，温室栽培可能会面临控制系统的入侵等。所有这些都可能导致IoT架构(包括硬件和软件)损坏，从而导致农业运营失败。

此外，数据采集技术面临威胁，包括恶意攻击、未经授权的访问、隐私泄露等，而区块链技术可能容易受到访问控制失败和不安全的共识协议的攻击。

Yang认为，智能农业中最紧迫的安全问题涉及物理环境，例如工厂控制系统的入侵和无人机(UAV)的错误定位。他说：“农村地区的网络不如城市，这意味着，某些地区的网络信号较差，这就会导致错误的基站信号。”

研究人员还特别注意了农业设备潜在的安全威胁，Yang表示：“考虑到IoT设备在农田中的部署相对稀疏且无法得到有效监督，如何确保设备的物理安全也是一个挑战。”“此外，由长距离信号传输引起的延迟也增加了Sybil攻击的风险，Sybil攻击正在通过虚拟节点传输恶意数据。”

例如，在他们的太阳能杀虫灯实验中，他们发现，灯的高压脉冲影响了基于Zigbee的IoT设备和数据采集传感器的数据传输。因此，Yang说，为了最大程度地减少不必要的损失，必须根据实际在田间的部署情况研究每种设备，包括特定农业设备可能的安全风险，这一点很重要。

该研究还总结了适用于智能农业的现有安全和隐私对策，包括身份验证和访问控制协议、隐私保护框架、入侵检测系统以及加密和密钥管理。

Yang乐观地认为，可以使用现有技术(例如边缘计算，人工智能和区块链)的应用来缓解某些现有问题。他说，可以开发可能检测恶意用户存在的AI算法，而可以将现有的工业安全标准应用于为农业物联网设计目标明确的安全方案。

他说，这代表了一项重大的研究挑战，因为深度学习方法中使用的当前数据集并不基于智能农业环境。因此，需要新的数据集来在智能农业环境中构建网络入侵检测器。

Yang说：“这些技术可以帮助发展智能农业并解决一些现有的安全问题，但是它们存在漏洞，因此也带来了新的安全问题。”