综述:物联网数字取证的回顾性研究:流程模型、阶段、架构和本体论

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Forensic Science International: Digital Investigation 2.0

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  本文通过系统文献综述(SLR),梳理了物联网(IoT)数字取证(DF)现有的模型、框架等。分析了 23 项主要研究,探讨其构建方法、类型等,指出研究不足并给出建议,助力研究者填补 IoT 数字取证实践中的空白。

  

背景


信息技术的飞速发展,尤其是硬件领域的进步,让智能、互联的设备在各类基础设施中广泛应用,这就是物联网(IoT)。物联网环境里,计算设备借助多种组件动态交互,实现持续连接和数据收集。像机器 - to - 机器(M2M)通信、上下文感知计算、射频识别(RFID),还有消息队列遥测传输(MQTT)、受限应用协议(CoAP)等技术,让数据能在全球实时收集、传输和分析,提升了众多应用的准确性和效率。

随着物联网设备在医疗、工业、农业等众多领域普及,每年的使用量大幅增长,预计到 2030 年全球连接的物联网设备将超 500 亿。然而,物联网技术的广泛应用也带来诸多问题。数据在不同地域频繁交换,带来了安全隐患,调查数字证据困难重重。而且,物联网设备用途多样,调查流程需不断调整,这就凸显了建立通用术语和规范方法的重要性,概念模型等相关资源能帮助解决这些问题。但目前,关于物联网数字取证(DF)的模型、框架等在文献中缺乏系统综述,这就是本文研究的出发点。

研究方法


本研究采用系统文献综述(SLR)方法,依据 Keele 等人(2007)的指南进行。该指南为系统综述提供了严谨、透明的框架。研究中还使用了 StArt 工具1,辅助研究的组织、筛选和分析工作,确保综述过程科学可靠。

结果


这部分呈现了提取过程中获得的结果,这些结果与研究问题紧密相关,具体数据以表格(如 Table 8)形式展示,在后续的讨论部分会对这些结果展开深入分析。

结果讨论与研究方向


基于每个研究问题,对第四部分的结果进行深入探讨。通过对比不同研究的方法(详见 Table 14),分析在物联网数字取证各阶段遇到的具体挑战(Table 15 详细列出,包括示例和解决方案),为未来物联网数字取证研究指明方向。在实际操作中,不同研究采用的方法差异较大,这对统一标准的建立带来了困难。而在证据收集、分析等阶段,也面临着数据易失、设备多样性等挑战,需要针对性地寻找解决办法。

有效性威胁


研究的有效性面临多方面威胁。从内部有效性来看,很多研究的方法定义不明确、未经验证,影响综述结果的可靠性;同时存在报告偏差,部分作者倾向于突出某些内容。外部有效性方面,研究成果在不同场景的适用性有待考量。构建有效性上,对相关概念的定义和测量可能存在不准确的情况,这些都需要在后续研究中加以关注和改进。

可行建议


为推动该领域发展,给专家和研究者提供新思路,提出以下建议:建立通用标准,目前物联网数据的互操作性和保存缺乏统一标准,各机构调查流程不同,导致分析和结论难以统一。统一标准有助于提高研究的一致性和可比性,促进物联网数字取证领域的规范化发展。

总结


数字取证是一个新兴但发展迅速的领域,在物联网环境下,物理对象与数字设备连接带来了复杂的调查挑战。本文通过系统综述,总结相关研究成果,分析存在的问题并给出建议,希望为研究者提供有价值的参考,助力填补物联网数字取证实践中的空白,推动该领域进一步发展。在未来研究中,需要更加关注标准的统一、方法的优化以及对复杂场景的适应性,以更好地应对物联网数字取证中的各种挑战。

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