物聯(lián)網(wǎng)安防,為什么這么難做
今年六月在荷蘭舉辦的“世界論壇”(World Forum)安全會議中,一名來自美國綽號“網(wǎng)絡忍者”的 11 歲計算機神童魯賓.保羅(Reuben Paul)應邀上臺演說,他表示:“從飛機到移動電話,從智能手機到智能房屋,任何東西或玩具都能成為物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的一環(huán);而從魔鬼終結(jié)者到泰迪熊,任何東西或玩具都能將之武器化。”并實際示范如何駭入與會者的藍牙裝置,進而操縱泰迪熊。
保羅將一個信用卡大小、名為“樹莓派”(raspberry pi)的計算機裝置插入筆電,然后掃描在場所有可用的藍牙裝置,當場下載數(shù)十人的電話號碼,包含在場許多高層官員的電話號碼。再利用一個計算機程序語言 Python,透過其中一組號碼駭入泰迪熊,開啟玩具熊的燈,并播出一段語音消息。這位計算機神童不僅展現(xiàn)了驚人的超齡能力之外,也透露了:“物聯(lián)網(wǎng)雖然很方便,但沒有適當?shù)谋Wo就會害死你”。
物聯(lián)網(wǎng)安全的三大關(guān)鍵:復雜的網(wǎng)絡、成本與安全團隊。
根據(jù)HP的研究報告,大約70%的消費型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存在安全隱憂,具有易“駭”體質(zhì)。而根據(jù)OTA(Online Trust Alliance)的研究,近期被揭露的物聯(lián)網(wǎng)安全漏洞中,100%完全可事先避免。這不免讓人疑惑,物聯(lián)網(wǎng)的安全既然有功法護體,為何實際落實還是那么難?
復雜的網(wǎng)絡
現(xiàn)實中,影響物聯(lián)網(wǎng)安全策略的第一個因素,是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的復雜性。一個典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括邊緣節(jié)點(用戶設(shè)備端)、網(wǎng)關(guān)和云端平臺三部分,在邊緣節(jié)點之間、邊緣節(jié)點與網(wǎng)關(guān)之間以及網(wǎng)關(guān)與云端之間,又是通過不同的無線或有線通訊協(xié)議互聯(lián)的。理想的安全解決方案,應該是能實現(xiàn)“端(用戶設(shè)備)對端(云端)”全面的安全防護。而現(xiàn)實的情況是,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通常是經(jīng)由不同制造商和用戶的軟、硬件組成,并由不同人進行管理和維護,每個環(huán)節(jié)都會有自己不同的安全策略,而系統(tǒng)整體的安全性往往就由“最短的那塊木板”所決定。
圖一 : 現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)復雜,數(shù)據(jù)在傳輸過程中需要在網(wǎng)關(guān)間進行多次轉(zhuǎn)化和加解密操作,更增加了安全體系的復雜性。
特別重要的一點是,我們熟知的網(wǎng)絡(Internet)是基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡,在過去的20多年中,網(wǎng)絡已經(jīng)形成了一套基于IP的比較成熟的安全體系,比如TLS(安全傳輸層協(xié)議),構(gòu)成了網(wǎng)絡安全的基石。而物聯(lián)網(wǎng)的名稱中雖然也有“Internet”,但實際部署時由于低成本、低功耗、特殊應用場景等方面的考慮,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中采用了大量非IP的通訊協(xié)議,如ZigBee。這種“混合”網(wǎng)絡讓物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)變得更為復雜,數(shù)據(jù)在傳輸過程中需要在網(wǎng)關(guān)間進行多次轉(zhuǎn)化和加解密操作,增加了安全體系的復雜性。同時,非IP網(wǎng)絡環(huán)境的存在也使得很多基于IP的成熟的安全技術(shù),如TLS協(xié)議、加解密算法,無法直接被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所利用。雖然這種“復雜”的局面在技術(shù)上并非無解,但是對于開發(fā)者和使用者來說需要額外的時間和資源的投入,將是一筆不小的負擔。
成本,成本,成本
物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)備的第二個影響因素是“成本”。以邊緣節(jié)點而言,物聯(lián)網(wǎng)中多數(shù)用戶的終端設(shè)備都是結(jié)構(gòu)簡單、低功耗、低成本的,在設(shè)計規(guī)劃時往往很少、甚至根本沒有考慮安全預算。提升邊緣節(jié)點的安全層級,最直接的方式就是投入額外的硬件,不論是采用具備安全性能的MCU,還是嵌入安全芯片。這對于很多OEM,特別是對于增加幾塊錢的BOM成本就斤斤計較的消費型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品來說,確實是件讓人為難的事。類似的成本“糾結(jié)”,在網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)和云端安全性提升時,一樣也會出現(xiàn)。
然而,這還不是全部的安全成本。整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生命周期中,需要人力對系統(tǒng)中的設(shè)備連接進行安全性的設(shè)置和管理,如授權(quán)、加密等,這種對設(shè)備安全性的“個人化”管理也是一個可觀的成本,不論是設(shè)備制造商還是使用者、運營商,都需要有人去承擔成本。隨著網(wǎng)絡的規(guī)模逐年增長,這一類的成本壓力也將更為顯著。此外,將不安全設(shè)備的廢止或改造以提升物聯(lián)網(wǎng)的安全性,還會為使用者帶來“沉沒成本”,導致過往的投資損失。為了保護既有投資,使用者在決策時稍做折衷也是在所難免,但這也是影響物聯(lián)網(wǎng)安全「革命」難于徹底的原因之一。
安全團隊
圖二 : 一個稱職的物聯(lián)網(wǎng)安全團隊,能確保產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計之初,就將安全議題考慮進去,而不是在出現(xiàn)問題之后再亡羊補牢。
影響物聯(lián)網(wǎng)安全的第三個因素,就是人。傳統(tǒng)的技術(shù)認知中,設(shè)備安全是嵌入式開發(fā)者的事,而網(wǎng)絡安全是IT工程師的事,然而物聯(lián)網(wǎng)帶來了技術(shù)的融合,也需要相關(guān)專業(yè)人士的意識與知識重構(gòu)。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期,這樣的“人”是很難得的。
一個稱職的物聯(lián)網(wǎng)安全團隊,能確保產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計之初,就將安全議題考慮進去,而不是在出現(xiàn)問題之后再亡羊補牢。因為越來越多的事實證明,在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)啟用之后再考慮增加安全性的問題,注定會是一場失敗的戰(zhàn)斗。
以上這些,就是我們在物聯(lián)網(wǎng)安全所面臨的困境。不過,物聯(lián)網(wǎng)的安全性確實是一件不得不做的事情,也應該是我們物聯(lián)網(wǎng)價值觀中的底線基準。