物聯(lián)網(wǎng)設備的安全解決方案

物聯(lián)網(wǎng)設備的安全解決方案

如今，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備無處不在，增加了巨大的價值，但不幸的是，也代表著前所未有的開發(fā)風險。任何連接到互聯(lián)網(wǎng)的東西都有可能被黑客入侵。保護聯(lián)網(wǎng)設備是一項挑戰(zhàn)，也是電子產(chǎn)品制造商最關(guān)心的問題，因為都希望避免設備被黑客入侵的尷尬。

物聯(lián)網(wǎng)安全的主題是復雜的，本文提供了一些久經(jīng)考驗的安全解決方案的高級總結(jié)，可用于構(gòu)建更安全的物聯(lián)網(wǎng)設備。

通常，連接的設備包含大量的信息，攻擊者對此非常感興趣。眾所周知，電子郵件和密碼等設備上的個人信息的價值，但攻擊者也對大量其他信息感興趣。攻擊者可能想要禁止對設備功能的訪問，或獲得對設備本身數(shù)據(jù)的訪問，從而發(fā)動勒索軟件攻擊。他們可能使用設備作為中轉(zhuǎn)點，以訪問該設備所連接的網(wǎng)絡。然后可以使用此中轉(zhuǎn)點來攻擊更多的安全敏感設備。攻擊者還可能對特定設備所代表的處理器資源或網(wǎng)絡帶寬感興趣。如果他們設法控制大量設備，那么這些資源就可以用于拒絕服務攻擊。最后，使用執(zhí)行器或傳感器的設備(例如開門或斷電)可能會受到攻擊，使家庭或工作場所的關(guān)鍵功能容易受到攻擊。

那么，可以通過哪些方式來保護設備呢？

一種方法是實施經(jīng)過現(xiàn)場驗證的安全啟動機制，以確保只有受信任的軟件才能在設備上運行。這可以使用基于ROM的代碼機制來驗證軟件，使用攻擊者無法修改的密鑰材料。然而，使用信任根模塊來啟動設備可以進一步加強啟動過程，并支持其他安全敏感功能的安全實現(xiàn)，如固件/軟件更新、安全調(diào)試訪問控制和啟動映像機密性。使用加密來保護軟件的機密性會使攻擊者更難發(fā)現(xiàn)潛在的漏洞，但也確實要求用于解密軟件的密鑰材料保持機密。在運行大量復雜軟件(易受邏輯攻擊)的設備中，攻擊者可以在設備啟動后獲得代碼執(zhí)行，這意味著永遠不能從設備讀取固件解密密鑰，且其使用必須僅限于設備初始化。

其次，良好的安全性需要良好的隨機數(shù)。可預測的隨機數(shù)據(jù)會立即導致安全漏洞。生成隨機數(shù)需要訪問一個或多個“不可預測的數(shù)據(jù)”來源，這些數(shù)據(jù)可以在典型的熵池中收集。如果攻擊者無法猜測熵池的狀態(tài)，則使用該池中的數(shù)據(jù)生成的隨機數(shù)將是不可預測的。大型設備，例如基于linux的計算機，可以訪問許多不同來源的不可預測的數(shù)據(jù)，例如敲擊鍵盤之間的時間間隔和許多其他來源。通過訪問多個不可預測數(shù)據(jù)來源，設備可以快速填充其熵池，并生成高質(zhì)量的隨機數(shù)據(jù)。

另一方面，物聯(lián)網(wǎng)設備很小，沒有足夠多的來源來填充其熵池以播種隨機數(shù)。擁有一個“空”池，會提供一個可預測的隨機數(shù)，這顯然不利于安全性。對于物聯(lián)網(wǎng)設備的用例來說，等待設備在沒有太多不可預測輸入的情況下產(chǎn)生足夠的熵可能需要很長時間。為了解決這個問題，可以在設備的芯片中構(gòu)建一個專用的隨機數(shù)生成器，這能夠快速填充熵池。在這種情況下，通過FIPS、SESIP或Common Criteria認證的解決方案是最佳選擇，因為這意味著能從一個經(jīng)過嘗試、測試和認證的來源獲得隨機數(shù)生成器。

第三，可以對進出設備的數(shù)據(jù)進行加密和認證，以防止某些攻擊。保證云、后端和設備之間的通信安全。實現(xiàn)這些通信安全協(xié)議的軟件棧是抵御遠程/邏輯攻擊的第一道防線。軟件需要來自可信的來源，以確保其不包含bug或后門。理想情況下，與隨機數(shù)生成器一樣，其應該來自經(jīng)過測試和認證的來源。

在許多情況下，設備的功能要求需要大量軟件才能在系統(tǒng)的主機處理器上運行。這個軟件專注于讓設備做其應該做的事情。其直接重點不是保護設備免受邏輯和物理攻擊，這可能會使其變得易受攻擊。如果發(fā)生攻擊，限制攻擊者行為的能力，以及確保設備能夠安全恢復的能力是至關(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來。其還可以防止密鑰材料離開設備的安全邊界，防止攻擊者對安全架構(gòu)進行永久性更改。

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