物聯(lián)網(wǎng)(IoT)已成為時下的營銷熱詞,它是一個非常廣泛的術(shù)語,涵蓋了各種不同的應(yīng)用,包括從閉路電視到IP連接監(jiān)控攝像頭,以及工廠和穿戴式健身追蹤器的連接傳感器,甚至遠(yuǎn)程控制的家庭供暖系統(tǒng)。大多數(shù)工程師早就意識到給任何電子設(shè)備添加連接功能都可帶來諸多重要優(yōu)勢。
據(jù)BIIntelligence調(diào)研報告顯示,預(yù)計2020年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)340億臺,使用中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)240億臺,且從2015年至2020年間,全球物聯(lián)網(wǎng)投資總額將高達(dá)6萬億美元。另據(jù)中國工業(yè)和信息化部的數(shù)據(jù)顯示,2015年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)人民幣7500億元,同比增長29.3%。中國媒體預(yù)測,到2020年,中國物聯(lián)網(wǎng)整體規(guī)模將達(dá)1.8萬億人民幣。
(本文作者:朱偉弟,e絡(luò)盟大中華區(qū)銷售總監(jiān))
隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增加,出現(xiàn)了各種形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊,其中一個讓所有互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備開發(fā)人員倍感挑戰(zhàn)的就是安全性問題。據(jù)普華永道發(fā)布的2017年全球信息安全狀況調(diào)查報告顯示,2016年中國內(nèi)地及香港地區(qū)檢測到的信息安全事故平均數(shù)量高達(dá)2,577件,較2015年增長兩倍有余。Gartner亦在其安全調(diào)研報告中表示,到2020年,在企業(yè)受到的確認(rèn)攻擊中,超過25%將與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)。
移動支付就是個明顯的案例:銀行顯然希望避免手機(jī)支付的欺詐性交易。但物聯(lián)網(wǎng)安全威脅各式各樣,且影響深遠(yuǎn)。
為何安全性對物聯(lián)網(wǎng)而言如此重要呢?由于可用數(shù)據(jù)數(shù)量前所未有,而所有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通及其潛在威脅都極大激起了風(fēng)險意識。其中不應(yīng)被忽視的因素之一是,有部分工程師之前開發(fā)的系統(tǒng)并未接入互聯(lián)網(wǎng),而現(xiàn)在他們則必須開發(fā)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。我們相信銀行擁有強(qiáng)大的專業(yè)技術(shù)可確保金融交易的安全性,但如果工程師曾經(jīng)只開發(fā)USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭,我們又如何信任他可以確保IP連接攝像頭的安全呢?
幸運(yùn)的是,若工程師花些時間遵循一些基本準(zhǔn)則就會發(fā)現(xiàn),包括半導(dǎo)體公司和分銷商在內(nèi)的供應(yīng)商目前都在提供相關(guān)的技術(shù)及支持,協(xié)助開發(fā)出更具安全性的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。
風(fēng)險與威脅
物聯(lián)網(wǎng)的性質(zhì)意味著設(shè)備經(jīng)常可以進(jìn)行訪問,外圍系統(tǒng)遭受的物理攻擊(例如使用邊信道控制門禁)對許多系統(tǒng)而言都是風(fēng)險。同樣,一個脆弱、偽造或受損的設(shè)備會削弱內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。而許多物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商認(rèn)為其與其他公司產(chǎn)品間的互操作性對商業(yè)成功至關(guān)重要,所以該問題更是一個挑戰(zhàn)。
網(wǎng)關(guān)或IP邊緣節(jié)點為遠(yuǎn)程攻擊提供了機(jī)會。以智能家居為例,網(wǎng)關(guān)通常是客戶ISP提供的低成本路由器,其功能有限,甚至可能存在未修復(fù)的漏洞。
智能手機(jī)、平板電腦、智能手表也存在著安全隱患,用戶可能下載流氓軟件,從而讓這類軟件獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限。同樣,PIN碼釣魚軟件可讓裝有應(yīng)用程序的設(shè)備獲得物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)訪問權(quán)限。最終,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展日趨成熟,各種設(shè)備的升級換代,淘汰的設(shè)備有可能被植入特洛伊木馬,給其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來威脅。
顯然,設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時工程師需對整個系統(tǒng)進(jìn)行全面了解,而不是僅僅把關(guān)注點放在產(chǎn)品上。
確保嵌入式設(shè)備的安全性
開發(fā)嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時,工程師必須確保實現(xiàn)以下三點:
數(shù)據(jù)完整性:確保數(shù)據(jù)不被窺探,僅授權(quán)人員可訪問,而且還需確保數(shù)據(jù)不能被篡改導(dǎo)致蓄意攻擊或意外性錯誤。
代碼完整性:保護(hù)代碼也至關(guān)重要。代碼修改必須可檢測,而且只有經(jīng)授權(quán)才可修改代碼。此外,許多公司也關(guān)心知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題,這就要求采取措施避免代碼失竊。
設(shè)備完整性:確保連接設(shè)備可靠,并且其關(guān)鍵功能不可被篡改。因此,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要強(qiáng)大的加密密鑰認(rèn)證和保護(hù),以防止黑客入侵和產(chǎn)品偽造。
為了實現(xiàn)目標(biāo),安全專家經(jīng)常提到嵌入式物聯(lián)網(wǎng)安全性的六個原則,以加強(qiáng)對開發(fā)人員的支持:身份/身份驗證、授權(quán)、審核、保密、完整性及可用性,而許多這些原則的核心是密碼學(xué)。
為物聯(lián)網(wǎng)安全提供設(shè)備支持
現(xiàn)在,許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更易于構(gòu)建安全保護(hù),這對于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)人員而言這無疑是好消息。以e絡(luò)盟合作開發(fā)的、可用于NXPWaRP7IoT和可穿戴開發(fā)平臺上的NXPiMX7Solo應(yīng)用處理器為例,該物聯(lián)網(wǎng)原型平臺包含許多處理器內(nèi)置的安全功能。
其中最明顯的特征之一是支持加密,且還支持使用CAAM(加密加速和保證模塊)對硬件加速加密。該模塊也包含支持各種加密標(biāo)準(zhǔn)的加密和哈希引擎。
處理復(fù)雜性
選擇正確的開發(fā)平臺至關(guān)重要。許多資源(如e絡(luò)盟社區(qū)的設(shè)計中心)可提供有關(guān)處理器開發(fā)平臺、軟件工具及中間件的詳細(xì)信息。應(yīng)用工程師以及像e絡(luò)盟這樣的分銷商在選擇或提供正確組件方便扮演著重要角色,同時也縮短了選擇適當(dāng)工具和信息的學(xué)習(xí)周期。
當(dāng)下高度集成的狀態(tài)意味著開發(fā)平臺通常只有幾個組件,這幾乎是生產(chǎn)的理想硬件。e絡(luò)盟的獨(dú)特策略就是與主流芯片供應(yīng)商展開合作,以打造開發(fā)板資源中心,為工程師從初始設(shè)計到生產(chǎn)制造整個流程提供完善的支持服務(wù)。e絡(luò)盟可提供一系列開發(fā)板,其中包括:搭載松下傳感器的Grid-EYE傳感器評估套件、WaRP7開發(fā)平臺、采用EnOcean與IBM技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)入門套件、mangOH?Green物聯(lián)網(wǎng)開源硬件平臺及mangOH?開發(fā)套件等。此外,e絡(luò)盟還與樹莓派基金會達(dá)成獨(dú)家協(xié)議定制生產(chǎn)樹莓派開發(fā)板,以便精準(zhǔn)滿足客戶的需求,e絡(luò)盟還針對其他系列開發(fā)板提供這種定制生產(chǎn)服務(wù)。這些低成本開源電子平臺和單板機(jī)能夠讓創(chuàng)客更加輕松地進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計開發(fā),并幫助縮短工程師與程序員之間的技術(shù)差距。
結(jié)論-安全問題是物聯(lián)網(wǎng)最大的挑戰(zhàn)之一
現(xiàn)今,幾乎所有電子設(shè)備都可從網(wǎng)絡(luò)連接中獲益,無論是遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控,還是簡單的記錄或數(shù)據(jù)分析。然而,網(wǎng)絡(luò)連接會引起許多潛在風(fēng)險,必須使用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備及系統(tǒng)級別安全防護(hù)工具來解決這一問題。隨著半導(dǎo)體及軟件廠商提供從加密到物理安全的安全支持,對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)人員而言,再也沒有任何借口回避產(chǎn)品安全性。然而,工程師面臨的挑戰(zhàn)則是克服附加功能帶來的不可避免的復(fù)雜性。因此,他們必須向如e絡(luò)盟這樣的供應(yīng)商尋求幫助以應(yīng)對挑戰(zhàn)。