摘要：過去一年，全球各地的惡意攻擊事件大幅增加，相關(guān)設(shè)備制造商爭相為自己當(dāng)前和未來的技術(shù)規(guī)劃尋找合適的機(jī)制，希望利用這些機(jī)制來幫助他們防御不斷演變的黑客。具體來說，汽車和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備尤其容易遭到一些最新的網(wǎng)絡(luò)攻擊，因此制造商們需要不斷增強(qiáng)他們在加密和公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 (PKI) 方面的知識，確保其未來的解決方案能夠安全地在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮作用并擁有更長的使用壽命。他們在軟件安全方面投入了大量精力，卻很容易忽略硬件選項(xiàng)，但是，如果不同時(shí)考慮硬件和軟件，則無法實(shí)現(xiàn)“自動防御故障”安全保護(hù)。最好的深度防御是兩種組件的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和汽車領(lǐng)域的制造商們在設(shè)計(jì)新一代解決方案時(shí)需要調(diào)查的一些重要注意事項(xiàng)。

眾所周知，網(wǎng)絡(luò)攻擊會破壞我們的網(wǎng)絡(luò)，但遺憾的是，只有在這些攻擊發(fā)生之后，我們才能知道其規(guī)模和破壞程度。最高級的攻擊是無法預(yù)測的，甚至當(dāng)它們已經(jīng)產(chǎn)生影響時(shí)，我們可能還毫不知情。未被發(fā)現(xiàn)和記錄的攻擊會繼續(xù)存留在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，導(dǎo)致破壞持續(xù)存在更長的時(shí)間。面對這些，我們不禁要問：為了應(yīng)對不可預(yù)測的和未知的網(wǎng)絡(luò)威脅，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備制造商該如何進(jìn)行規(guī)劃？ 

了解網(wǎng)絡(luò)攻擊的復(fù)雜性

組織嚴(yán)密的攻擊正在以驚人的速度增加，無論是攻擊的復(fù)雜程度，還是協(xié)調(diào)配合能力，都經(jīng)過了攻擊者的精心策劃。攻擊通常與設(shè)備和行業(yè)無關(guān)，無論是私有實(shí)體還是公共實(shí)體，都會成為攻擊對象。近來，許多漏洞主要被國家贊助的組織或組織嚴(yán)密的犯罪集團(tuán)所利用。他們的最終目標(biāo)可能大相徑庭，其中包括想要獲取地緣政治利益、進(jìn)行錢財(cái)敲詐勒索，甚至只是想通過故意破壞系統(tǒng)來證明自己的能力。此類最新攻擊中有許多都依賴于一種人們熟知的不斷發(fā)展的攻擊策略：分布式拒絕服務(wù) (DDoS)。

一些最新的 DDoS 攻擊主要集中在令網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)站的功能無法正常使用。2016 年發(fā)生了兩次比較有名的 DDoS 攻擊：一次發(fā)生在通過 Akamai 托管的“Krebs on Security”博客網(wǎng)站上，另一次發(fā)生在為眾多社交網(wǎng)站的關(guān)鍵互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施提供支持的 Dyn DNS 服務(wù)器上。在這兩個(gè)案例中，攻擊者利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如 IP 監(jiān)控?cái)z像頭、DVR 以及其他與目標(biāo)無關(guān)的消費(fèi)類設(shè)備）創(chuàng)建了能夠破壞目標(biāo)（不相關(guān)）服務(wù)的僵尸網(wǎng)絡(luò)。在 DNS 事件中，許多常用的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)遭到了破壞，包括 Netflix、Spotify、Twitter、Tumblr 等等。  

貫穿在當(dāng)今眾多攻擊事件中的共同主題是：攻擊者將惡意代碼寫入通常位于網(wǎng)絡(luò)附近或邊緣位置的設(shè)備的非易失性存儲中，意圖是令該設(shè)備成為惡意僵尸網(wǎng)絡(luò)的一部分。比較常見的情況是，在企業(yè)認(rèn)識到加密安全保護(hù)是新設(shè)計(jì)中穩(wěn)健周全的基礎(chǔ)支柱要素之前，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備便都已部署完畢，這讓它們輕易就成為了黑客攻擊入侵的最新場地。 

深度防御，對抗未知威脅

請務(wù)必了解最新的一些軟件和硬件安全產(chǎn)品，以便從頭開始設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，使其具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)和恢復(fù)能力。跨工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 和汽車等不同行業(yè)的各種聯(lián)盟正在推動形成新的網(wǎng)絡(luò)安全框架，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)施安全解決方案的最佳做法。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (IIC) 發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全框架 (IISF)，強(qiáng)調(diào)同時(shí)使用軟件和硬件，并從整體的角度考慮生態(tài)系統(tǒng)和設(shè)備級別的安全性。各公司開始競相在其生態(tài)系統(tǒng)的方方面面提供充分的安全保護(hù)，但遺憾的是，由于更新這些設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，并且需要一些資源，在許多情況下，物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)仍然得不到重視。此外，人們還忽略了這樣一個(gè)策略：設(shè)計(jì)具有相應(yīng)的惡意軟件抵御能力的設(shè)備，并使之具有適當(dāng)級別的保護(hù)冗余，以防未來暴露出一些意想不到的安全漏洞。  

被稱為“深度防御”的全面端點(diǎn)安全保護(hù)策略可以采用分層設(shè)計(jì)，如此一來，即使惡意軟件能夠繞過一個(gè)系統(tǒng)安全保護(hù)層，也會很快在同一個(gè)系統(tǒng)中遇到下一層可能更難以攻破的保護(hù)屏障。盡管這種冗余級別聽起來可能成本高昂、較為復(fù)雜甚至沒有必要，但對于零日（未知）漏洞風(fēng)險(xiǎn)不斷增加的環(huán)境而言，它絕對是實(shí)現(xiàn)全面端點(diǎn)安全保護(hù)的關(guān)鍵要素。換言之，通過添加保護(hù)層，您可以抵御您可能并不知道自己已經(jīng)遭遇的問題。如果遵循 NIST 的建議使用硬件信任根，這種策略在許多情況下的實(shí)施效果都非常理想。一般而言，與在設(shè)備或系統(tǒng)級別僅實(shí)施軟件相比，硬件信任根要可靠許多。

了解硬件信任根和內(nèi)存

如今的硬件信任根有多種存在形式，許多硬件基元或安全加速器都可以在不同的硅基解決方案中找到。這些信任根可用于強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)設(shè)計(jì)，但可能會大幅增加復(fù)雜性，此外，要合理地了解并開發(fā)這些設(shè)計(jì)，需要用到大量設(shè)計(jì)資源。例如，可信平臺模塊 (TPM)、可信執(zhí)行環(huán)境以及其他充當(dāng)獨(dú)立解決方案的安全元素都屬于這類情況。系統(tǒng)中已經(jīng)存在的組件也可能具備其他一些固有安全功能，例如，片上系統(tǒng)的處理器復(fù)合體以及系統(tǒng)非易失性存儲。重放保護(hù)內(nèi)存塊 (e.MMC)、符合 Opal 規(guī)范的固態(tài)硬盤 (SSD)，甚至 NOR & NAND 閃存塊鎖定等內(nèi)存保護(hù)功能可為整個(gè)系統(tǒng)級安全解決方案提供一個(gè)額外的保護(hù)層。

針對移動中數(shù)據(jù)的保護(hù)（各網(wǎng)絡(luò)中或整條總線中數(shù)據(jù)的保密性）通常使用加密來控制，而加密則由加密密鑰基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行管理，相應(yīng)地對數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密和解密。如果數(shù)據(jù)的隱私性至關(guān)重要，則尤其需要維護(hù)加密密鑰基礎(chǔ)設(shè)施。另一項(xiàng)更加容易被忽視的需求是對靜態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)。處于靜態(tài)的關(guān)鍵代碼或數(shù)據(jù)存儲在非易失性存儲中，直到系統(tǒng)為了啟動、執(zhí)行某個(gè)應(yīng)用程序或運(yùn)行其他系統(tǒng)功能（如參數(shù)管理或更新）而訪問它們?yōu)橹埂Ｔ谠S多情況下，各種攻擊會通過覆蓋這些關(guān)鍵代碼來植入持久性威脅，這些威脅則利用所入侵的設(shè)備作為工具，最終對生態(tài)系統(tǒng)發(fā)起僵尸網(wǎng)絡(luò)攻擊。如果對關(guān)鍵代碼施加某種級別的加密保護(hù)，攻擊者植入惡意代碼的能力就會被大幅削弱。

網(wǎng)絡(luò)安全防御體系的發(fā)展正在設(shè)法跟上網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)展步伐，因此，充分利用軟件和硬件的現(xiàn)有功能是至關(guān)重要的。許多安全解決方案供應(yīng)商正不斷涌現(xiàn)，他們推出了更新的集成解決方案，希望加快實(shí)施速度，并減輕因?qū)踩Ｗo(hù)作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)組件加以實(shí)施而產(chǎn)生的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。不要輕視物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)邊緣處的關(guān)鍵代碼保護(hù)工作。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)邊緣可能會成為安全性最薄弱的位置，如果受到攻擊，最終會帶來重大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。  

作者：美光科技嵌入式產(chǎn)品事業(yè)部細(xì)分市場總監(jiān)Jeff Shiner