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(huì)議中，一名來(lái)自美國(guó)綽號(hào)“網(wǎng)絡(luò)忍者”的 11 歲計(jì)算機(jī)神童魯賓.保羅(Reuben Paul)應(yīng)邀上臺(tái)演說(shuō)，他表示：“從飛機(jī)到移動(dòng)電話(huà)，從智能手機(jī)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(shí)際示范如何駭入與會(huì)者的藍(lán)牙裝置，進(jìn)而操縱泰迪熊。

保羅將一個(gè)信用卡大小、名為“樹(shù)莓派”(raspberry pi)的計(jì)算機(jī)裝置插入筆電，然后掃描在場(chǎng)所有可用的藍(lán)牙裝置，當(dāng)場(chǎng)下載數(shù)十人的電話(huà)號(hào)碼，包含在場(chǎng)許多高層官員的電話(huà)號(hào)碼。再利用一個(gè)計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言 Python，透過(guò)其中一組號(hào)碼駭入泰迪熊，開(kāi)啟玩具熊的燈，并播出一段語(yǔ)音消息。這位計(jì)算機(jī)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(méi)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)就會(huì)害死你”。

物聯(lián)網(wǎng)安全的三大關(guān)鍵：復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)、成本與安全團(tuán)隊(duì)。

根據(jù)HP的研究報(bào)告，大約70%的消費(fèi)型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存在安全隱憂(yōu)，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(hù)體，為何實(shí)際落實(shí)還是那么難?

復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)實(shí)中，影響物聯(lián)網(wǎng)安全策略的第一個(gè)因素，是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜性。一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括邊緣節(jié)點(diǎn)(用戶(hù)設(shè)備端)、網(wǎng)關(guān)和云端平臺(tái)三部分，在邊緣節(jié)點(diǎn)之間、邊緣節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)之間以及網(wǎng)關(guān)與云端之間，又是通過(guò)不同的無(wú)線或有線通訊協(xié)議互聯(lián)的。理想的安全解決方案，應(yīng)該是能實(shí)現(xiàn)“端(用戶(hù)設(shè)備)對(duì)端(云端)”全面的安全防護(hù)。而現(xiàn)實(shí)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(hù)的軟、硬件組成，并由不同人進(jìn)行管理和維護(hù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)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(fù)雜，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中需要在網(wǎng)關(guān)間進(jìn)行多次轉(zhuǎn)化和加解密操作，更增加了安全體系的復(fù)雜性。

特別重要的一點(diǎn)是，我們熟知的網(wǎng)絡(luò)(Internet)是基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，在過(guò)去的20多年中，網(wǎng)絡(luò)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(luò)安全的基石。而物聯(lián)網(wǎng)的名稱(chēng)中雖然也有“Internet”，但實(shí)際部署時(shí)由于低成本、低功耗、特殊應(yīng)用場(chǎng)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(luò)讓物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)變得更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中需要在網(wǎng)關(guān)間進(jìn)行多次轉(zhuǎn)化和加解密操作，增加了安全體系的復(fù)雜性。同時(shí)，非IP網(wǎng)絡(luò)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(wú)法直接被物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所利用。雖然這種“復(fù)雜”的局面在技術(shù)上并非無(wú)解，但是對(duì)于開(kāi)發(fā)者和使用者來(lái)說(shuō)需要額外的時(shí)間和資源的投入，將是一筆不小的負(fù)擔(dān)。

成本，成本，成本

物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)備的第二個(gè)影響因素是“成本”。以邊緣節(jié)點(diǎn)而言，物聯(lián)網(wǎng)中多數(shù)用戶(hù)的終端設(shè)備都是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低功耗、低成本的，在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)往往很少、甚至根本沒(méi)有考慮安全預(yù)算。提升邊緣節(jié)點(diǎn)的安全層級(jí)，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(duì)于很多OEM，特別是對(duì)于增加幾塊錢(qián)的BOM成本就斤斤計(jì)較的消費(fèi)型物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，確實(shí)是件讓人為難的事。類(lèi)似的成本“糾結(jié)”，在網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)和云端安全性提升時(shí)，一樣也會(huì)出現(xiàn)。

然而，這還不是全部的安全成本。整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生命周期中，需要人力對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備連接進(jìn)行安全性的設(shè)置和管理，如授權(quán)、加密等，這種對(duì)設(shè)備安全性的“個(gè)人化”管理也是一個(gè)可觀的成本，不論是設(shè)備制造商還是使用者、運(yùn)營(yíng)商，都需要有人去承擔(dān)成本。隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模逐年增長(zhǎng)，這一類(lèi)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(huì)為使用者帶來(lái)“沉沒(méi)成本”，導(dǎo)致過(guò)往的投資損失。為了保護(hù)既有投資，使用者在決策時(shí)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(tuán)隊(duì)

圖二 : 一個(gè)稱(chēng)職的物聯(lián)網(wǎng)安全團(tuán)隊(duì)，能確保產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就將安全議題考慮進(jìn)去，而不是在出現(xiàn)問(wèn)題之后再亡羊補(bǔ)牢。

影響物聯(lián)網(wǎng)安全的第三個(gè)因素，就是人。傳統(tǒng)的技術(shù)認(rèn)知中，設(shè)備安全是嵌入式開(kāi)發(fā)者的事，而網(wǎng)絡(luò)安全是IT工程師的事，然而物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了技術(shù)的融合，也需要相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士的意識(shí)與知識(shí)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(gè)稱(chēng)職的物聯(lián)網(wǎng)安全團(tuán)隊(duì)，能確保產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就將安全議題考慮進(jìn)去，而不是在出現(xiàn)問(wèn)題之后再亡羊補(bǔ)牢。因?yàn)樵絹?lái)越多的事實(shí)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(wèn)題，注定會(huì)是一場(chǎng)失敗的戰(zhàn)斗。

以上這些，就是我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)安全所面臨的困境。不過(guò)，物聯(lián)網(wǎng)的安全性確實(shí)是一件不得不做的事情，也應(yīng)該是我們物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值觀中的底線基準(zhǔn)。