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如今，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備無(wú)處不在，增加了巨大的價(jià)值，但不幸的是，也代表著前所未有的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。任何連接到互聯(lián)網(wǎng)的東西都有可能被黑客入侵。保護(hù)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，也是電子產(chǎn)品制造商最關(guān)心的問(wèn)題，因?yàn)槎枷Ｍ苊庠O(shè)備被黑客入侵的尷尬。
物聯(lián)網(wǎng)安全的主題是復(fù)雜的，本文提供了一些久經(jīng)考驗(yàn)的安全解決方案的高級(jí)總結(jié)，可用于構(gòu)建更安全的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
通常，連接的設(shè)備包含大量的信息，攻擊者對(duì)此非常感興趣。比如電子郵件和密碼等設(shè)備上的個(gè)人信息的價(jià)值，但攻擊者也對(duì)大量其他信息感興趣。攻擊者可能想要禁止對(duì)設(shè)備功能的訪問(wèn)，或獲得對(duì)設(shè)備本身數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，從而發(fā)動(dòng)勒索軟件攻擊。他們可能使用設(shè)備作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，以訪問(wèn)該設(shè)備所連接的網(wǎng)絡(luò)。然后可以使用此中轉(zhuǎn)點(diǎn)來(lái)攻擊更多的安全敏感設(shè)備。攻擊者還可能對(duì)特定設(shè)備所代表的處理器資源或網(wǎng)絡(luò)帶寬感興趣。如果他們?cè)O(shè)法控制大量設(shè)備，那么這些資源就可以用于拒絕服務(wù)攻擊。最后，使用執(zhí)行器或傳感器的設(shè)備(例如開(kāi)門(mén)或斷電)可能會(huì)受到攻擊，使家庭或工作場(chǎng)所的關(guān)鍵功能容易受到攻擊。
那么，可以通過(guò)哪些方式來(lái)保護(hù)設(shè)備呢？
一種方法是實(shí)施經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的安全啟動(dòng)機(jī)制，以確保只有受信任的軟件才能在設(shè)備上運(yùn)行。這可以使用基于ROM的代碼機(jī)制來(lái)驗(yàn)證軟件，使用攻擊者無(wú)法修改的密鑰材料。然而，使用信任根模塊來(lái)啟動(dòng)設(shè)備可以進(jìn)一步加強(qiáng)啟動(dòng)過(guò)程，并支持其他安全敏感功能的安全實(shí)現(xiàn)，如固件/軟件更新、安全調(diào)試訪問(wèn)控制和啟動(dòng)映像機(jī)密性。使用加密來(lái)保護(hù)軟件的機(jī)密性會(huì)使攻擊者更難發(fā)現(xiàn)潛在的漏洞，但也確實(shí)要求用于解密軟件的密鑰材料保持機(jī)密。在運(yùn)行大量復(fù)雜軟件(易受邏輯攻擊)的設(shè)備中，攻擊者可以在設(shè)備啟動(dòng)后獲得代碼執(zhí)行，這意味著永遠(yuǎn)不能從設(shè)備讀取固件解密密鑰，且其使用必須僅限于設(shè)備初始化。
其次，良好的安全性需要良好的隨機(jī)數(shù)?？深A(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)據(jù)會(huì)立即導(dǎo)致安全漏洞。生成隨機(jī)數(shù)需要訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)“不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)”來(lái)源，這些數(shù)據(jù)可以在典型的熵池中收集。如果攻擊者無(wú)法猜測(cè)熵池的狀態(tài)，則使用該池中的數(shù)據(jù)生成的隨機(jī)數(shù)將是不可預(yù)測(cè)的。大型設(shè)備，例如基于linux的計(jì)算機(jī)，可以訪問(wèn)許多不同來(lái)源的不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)，例如敲擊鍵盤(pán)之間的時(shí)間間隔和許多其他來(lái)源。通過(guò)訪問(wèn)多個(gè)不可預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源，設(shè)備可以快速填充其熵池，并生成高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù)據(jù)。
另一方面，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備很小，沒(méi)有足夠多的來(lái)源來(lái)填充其熵池以播種隨機(jī)數(shù)。擁有一個(gè)“空”池，會(huì)提供一個(gè)可預(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)，這顯然不利于安全性。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的用例來(lái)說(shuō)，等待設(shè)備在沒(méi)有太多不可預(yù)測(cè)輸入的情況下產(chǎn)生足夠的熵可能需要很長(zhǎng)時(shí)間。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以在設(shè)備的芯片中構(gòu)建一個(gè)專用的隨機(jī)數(shù)生成器，這能夠快速填充熵池。在這種情況下，通過(guò)FIPS、SESIP或Common Criteria認(rèn)證的解決方案是最佳選擇，因?yàn)檫@意味著能從一個(gè)經(jīng)過(guò)嘗試、測(cè)試和認(rèn)證的來(lái)源獲得隨機(jī)數(shù)生成器。
第三，可以對(duì)進(jìn)出設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和認(rèn)證，以防止某些攻擊。保證云、后端和設(shè)備之間的通信安全。實(shí)現(xiàn)這些通信安全協(xié)議的軟件棧是抵御遠(yuǎn)程/邏輯攻擊的第一道防線。軟件需要來(lái)自可信的來(lái)源，以確保其不包含bug或后門(mén)。理想情況下，與隨機(jī)數(shù)生成器一樣，其應(yīng)該來(lái)自經(jīng)過(guò)測(cè)試和認(rèn)證的來(lái)源。
在許多情況下，設(shè)備的功能要求需要大量軟件才能在系統(tǒng)的主機(jī)處理器上運(yùn)行。這個(gè)軟件專注于讓設(shè)備做其應(yīng)該做的事情。其直接重點(diǎn)不是保護(hù)設(shè)備免受邏輯和物理攻擊，這可能會(huì)使其變得易受攻擊。如果發(fā)生攻擊，限制攻擊者行為的能力，以及確保設(shè)備能夠安全恢復(fù)的能力是至關(guān)重要的。同樣，信任根核心可以在這種情況下發(fā)揮作用，從物理上將安全關(guān)鍵軟件和數(shù)據(jù)與不受信任的軟件組件分離開(kāi)來(lái)。其還可以防止密鑰材料離開(kāi)設(shè)備的安全邊界，防止攻擊者對(duì)安全架構(gòu)進(jìn)行永久性更改。
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