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        安富利賦能物聯(lián)網(wǎng)安全,連接未來(lái)

        2019-11-29 07:23:41GuillaumeCrinon
        軟件和集成電路 2019年10期
        關(guān)鍵詞:堆棧證書(shū)身份

        Guillaume Crinon

        企業(yè)若想讓自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案在當(dāng)下和未來(lái)都保持競(jìng)爭(zhēng)力,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)不僅能夠在每個(gè)物理層提供安全保障,而且可以確保物聯(lián)網(wǎng)解決方案在生命周期維護(hù)過(guò)程中能經(jīng)受住時(shí)間檢驗(yàn)的系統(tǒng)。

        在離散制造、交通運(yùn)輸、物流和公用事業(yè)等行業(yè)的帶動(dòng)下,全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模在2021年將達(dá)到3.9萬(wàn)億美元,市場(chǎng)前景廣闊。隨著物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的規(guī)?;焖侔l(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)安全變得日益凸顯,成為行業(yè)持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)。據(jù)Gartner預(yù)測(cè),到2021年,全球物聯(lián)網(wǎng)安全支出將達(dá)到31億美元。

        然而,沒(méi)有任何一種普適性技術(shù)可以解決所有的物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題。定制的物聯(lián)網(wǎng)解決方案也帶來(lái)了許多重大的安全挑戰(zhàn),例如數(shù)據(jù)泄露等安全事件頻發(fā),且速度更快。正因如此,一項(xiàng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),只有40%的服務(wù)提供商表示已準(zhǔn)備在未來(lái)兩年應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)泄露的威脅。也就是說(shuō),每10家服務(wù)提供商中就有6家沒(méi)有真正進(jìn)行防御系統(tǒng)入侵的準(zhǔn)備。

        網(wǎng)絡(luò)之所以安全性不足,原因在于它只負(fù)責(zé)確保各次訪問(wèn)的成功接入。作為互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù),我們非常清楚這一點(diǎn):當(dāng)通過(guò)公共WiFi訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)時(shí),瀏覽器會(huì)確保我們以HTTPS或FTTPS連接跳轉(zhuǎn)到正在訪問(wèn)的URL,否則URL一欄中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)紅色標(biāo)志。

        正如HTTPS協(xié)議一樣,我們需要在互連設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)之間實(shí)現(xiàn)端到端的安全,從而提供高于網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)的保護(hù)機(jī)制,這樣我們就不必關(guān)注和擔(dān)心哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)行什么內(nèi)容。傳輸層安全協(xié)議(TLS)及其衍生工具是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳協(xié)議。該協(xié)議可以適用于HTTP、FTTP、MQTT并分別將它們轉(zhuǎn)換成HTTPS、FTTPS和MQTTS,這正是我們?cè)趶?fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域所需要的。

        三大功能實(shí)現(xiàn)端到端的物聯(lián)網(wǎng)安全

        雙向認(rèn)證:設(shè)備和服務(wù)器應(yīng)該并且能夠相互證明彼此身份的真實(shí)性和獨(dú)特性。

        信息的完整性:設(shè)備和服務(wù)器之間能夠安全地發(fā)送消息,使得干擾方無(wú)法對(duì)其進(jìn)行攻擊或更改。

        信息的保密性:能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行編碼,只有被授權(quán)接收信息的各方才能閱讀消息的內(nèi)容。這也是數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的核心。

        我們希望互連設(shè)備的通信和運(yùn)行能夠自動(dòng)化,可以不再需要人類(lèi)的參與,且越來(lái)越具有主動(dòng)性。互連設(shè)備需要更簡(jiǎn)單的自動(dòng)化方式與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行雙向認(rèn)證,如同人與人之間的互動(dòng)一樣。在萬(wàn)物互聯(lián)的世界中,這種雙向認(rèn)證需要比以往任何時(shí)候都快,因?yàn)榻K端用戶(hù)需要隨時(shí)隨地訪問(wèn)信息。單向認(rèn)證(通過(guò)設(shè)備認(rèn)證目標(biāo)服務(wù)器)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足需求的,必須采用雙向身份認(rèn)證,通過(guò)這種方式,服務(wù)器也需要能夠自動(dòng)驗(yàn)證請(qǐng)求連接的設(shè)備。目前唯一可行且得到廣泛認(rèn)可的解決方案是采用基于證書(shū)的公鑰基礎(chǔ)架構(gòu)(PKI),并在工廠和目標(biāo)服務(wù)器的安全元件及安全處理器中進(jìn)行安全配置。

        物聯(lián)網(wǎng)安全歸根結(jié)底在于身份認(rèn)證

        在物聯(lián)網(wǎng)世界,安全可以歸結(jié)為身份認(rèn)證。人類(lèi)通過(guò)驗(yàn)證相關(guān)機(jī)構(gòu)出具的證明文件來(lái)判斷我們所不認(rèn)識(shí)的人或者機(jī)器是否可信。在物聯(lián)網(wǎng)世界中,相同的概念也同樣適用,只不過(guò)進(jìn)行通信的是機(jī)器而已。如果每臺(tái)機(jī)器都有唯一的可信身份和證明身份的適當(dāng)文件,它們就可以像人類(lèi)一樣安全地交換信息。

        在全面部署物聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中,設(shè)備將跨越應(yīng)用程序、公司和服務(wù)之間的界限,身份需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。因此,安富利建議采用X.509證書(shū)格式。無(wú)論IP通信是由TLS、非IP藍(lán)牙、Zigbee技術(shù)還是其他系統(tǒng)處理,PKI、IT和這些設(shè)備最終連接的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)際所采用的標(biāo)準(zhǔn)都是X.509。

        安全解決方案的關(guān)鍵在于完整、可升級(jí)的安全堆棧

        事實(shí)上,可靠的服務(wù)提供商通過(guò)提供完整的安全堆棧,對(duì)整個(gè)生命周期管理產(chǎn)生影響,從而在企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的部署中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。完整的安全堆棧包括:證書(shū)簽發(fā)服務(wù),如同護(hù)照簽發(fā)一樣;證書(shū)注冊(cè)服務(wù),如同社會(huì)保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù);證書(shū)管理服務(wù),如按需進(jìn)行的有效性檢查、撤銷(xiāo)、續(xù)訂等,相當(dāng)于每次我們用信用卡付款時(shí)銀行系統(tǒng)后臺(tái)所進(jìn)行的操作; 密鑰管理服務(wù),例如用適當(dāng)?shù)姆绞较蜻h(yuǎn)程工廠和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分發(fā)密鑰,相當(dāng)于通過(guò)郵件將Visa或手機(jī)SIM卡的PIN碼發(fā)送給終端用戶(hù)。安全解決方案的關(guān)鍵在于安全堆棧。更重要的是,當(dāng)且僅當(dāng)設(shè)備的單片機(jī)(MCU)或處理器運(yùn)行授權(quán)軟件和固件時(shí),整個(gè)堆棧才能合成在一起。

        不同于視頻或者連接,安全系統(tǒng)還沒(méi)有完善的標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是視頻還是連接標(biāo)準(zhǔn),都能夠伴隨著技術(shù)的提升、創(chuàng)新和突破不斷發(fā)展,提高自身的兼容性,并確保不被時(shí)代所淘汰。尤其在終端用戶(hù)看來(lái),安全性必須具備這樣與時(shí)俱進(jìn)的能力。這要求安全設(shè)備必須具有非常重要的特性:無(wú)論是嵌入式安全芯片還是一個(gè)獨(dú)特的安全元件,都需要嵌入一種機(jī)制,以支持應(yīng)用軟件或固件以及操作系統(tǒng)、內(nèi)核系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)的升級(jí)。此外,必須通過(guò)高度安全的管理平臺(tái)中的通道進(jìn)行此類(lèi)升級(jí),而且可以憑借管理權(quán)限和證明文件追蹤現(xiàn)場(chǎng)的每臺(tái)設(shè)備。要在物聯(lián)網(wǎng)解決方案中實(shí)現(xiàn)真正的安全,需要提供覆蓋物理層1層到7層的全方位安全,同時(shí)協(xié)調(diào)和維系與眾多合作伙伴的合作關(guān)系,以便能夠長(zhǎng)久地將所有的架構(gòu)整合在一起。

        企業(yè)若想讓自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案在當(dāng)下和未來(lái)都保持競(jìng)爭(zhēng)力,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)不僅能夠在每個(gè)物理層提供安全保障,而且可以確保物聯(lián)網(wǎng)解決方案在生命周期維護(hù)過(guò)程中能經(jīng)受住時(shí)間檢驗(yàn)的系統(tǒng)。建立端到端安全系統(tǒng)的難度很大。從芯片到身份管理,以及選擇合作伙伴和協(xié)商業(yè)務(wù)模式,其間有很多環(huán)節(jié)需要管理。因此,安富利鼓勵(lì)那些希望部署該系統(tǒng)的企業(yè),對(duì)比建立內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)和從經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)解決方案提供商那里購(gòu)買(mǎi)的利與弊。安富利的客戶(hù)告訴我們,直到最近,他們才獲得了之前僅對(duì)特定市場(chǎng)開(kāi)放的所有此類(lèi)服務(wù)。

        咨詢(xún)-開(kāi)發(fā)-部署流程,對(duì)于創(chuàng)建能促使新物聯(lián)網(wǎng)解決方案取得成功的環(huán)境至關(guān)重要。安富利作為端到端合作伙伴,希望利用最新的技術(shù)和最佳的實(shí)踐案例,與領(lǐng)先的供應(yīng)商合作,為企業(yè)提供最優(yōu)質(zhì)的電子元器件、服務(wù)及解決方案,讓他們專(zhuān)注于自己最擅長(zhǎng)的業(yè)務(wù)。

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