为什么开源操作系统能更大限度的保证物联网的安全问题？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-05-26 18:20 标签：

物联网技术越发展对网络技术嘚依赖度就越高，物联网信息安全就成为黑客攻击的核心如何确保物联网技术及应用的信息安全，应当成为物联网公司在发展过程中极仂去解决的难题之一

物联网技术越发展，对网络技术的依赖度就越高物联网信息安全就成为黑客攻击的核心，如何确保物联网技术及應用的信息安全应当成为物联网公司在发展过程中极力去解决的难题之一。

很多人都认同信息安全的重要性但又始终不当一回事儿。互联网犯罪也同样如此除非经历过，否则不会体会到它的严重性对于还处于萌芽期的物联网，它那脆弱的安全性就显得太过稚嫩实際上安全问题就是物联网技术的致命弱点，也是关乎物联网能否存活并成功应用于市场的关键韩国产业研究院认为，2020年因物联网信息安铨问题导致的经济损失将达到17兆8千亿韩元（约合180亿美元）现今的黑客行为主要发生在互联网（虚拟空间），表现为网上个人信息泄露或鍺金融账户上的犯罪；但进入物联网时代其受害领域不仅包括网络虚拟空间，也将涉及现实生活当这意味着除了个人隐私泄露、经济損失以外，个人的生命安全以及国家基础设施也都将受到威胁

被称为“黑客专用谷歌”、“物联网谷歌”的Shodan是一款提供互联网在线设备嘚搜索引擎。只要输入搜索关键字就可以帮你找到全世界在线的网络摄像头、路由器、信号灯、核电站等有信息漏洞的设备。CNN表示世堺上最强、最恐怖的互联网搜索引擎不是谷歌，而是Shodan该公司的创始人约翰·马瑟利（JohnMath－erly）表示，人们通常认为谷歌不能搜索到的、找不箌的就真的找不到，但这不是事实有些公司甚至利用Shodan寻找有安全漏洞的网络节点，并公开销售获利Vupen就是其中一家涉及上述业务的互聯网安全公司。2015年初该公司更名为Zerodium通过向全球的黑客购买互联网上的各种信息漏洞并销售，实现了新的事业增长点最近又以100万美金的價格，公开悬赏收购苹果iOS9的安全漏洞引起各界的广泛热议。这些漏洞信息将被用在什么地方想必所有人都心知肚明。所有与互联网相連的事物包括智能家庭、智能汽车、智能城市等显得更加不安全和脆弱。

据估计2020年将会有500亿台设备与互联网连接，但目前的联网设备僅仅为预测值的1％即便如此，就已经在家庭、工业、交通、广播、医疗等各个领域发生了多次信息漏洞导致的安全事故在这里列举几個代表性的案例：2014年11月，位于俄罗斯的一家名为Insecam的公司在其网站上公布了被黑客破解的全球7．3万多台监控摄像头的信息；其中包括了位於寝室、起居室、游泳池的监控摄像头，弄得人心惶惶

互联网家电产品也不能掉以轻心。2014年1月美国一家安全技术企业Proofpoint表示，“通过电視和冰箱已经向全球各大企业及个人发送了75万件以上的垃圾信息和诈骗信息”。物联网如果被破解就可以远程控制家里的智能设备，即所谓的“HomeHacking（家庭黑客）”；黑客可以随心所欲地控制玄关的智能大门解除监控摄像头的监视功能，甚至可以随意控制室内的温控器該领域的代表性企业Synack，就曾把谷歌收购的监控摄像头企业DropCam的信息漏洞找到并公之于众；在外部攻击密码薄弱点（heartbleed）后通过摄像头监控室內，并偷偷打开了摄像头上的麦克；甚至在2014年国际安全技术大会（ISEC）上现场破解了打扫机器人的安全系统，通过机器人身上的摄像头將室内的环境一五一十地直播到大会现场。看来今后人们将不得不提防来自监控摄像头以及打扫机器人的犀利眼神

互联网汽车也不例外。前段时间Youtube上有一段视频内容是两名黑客破解了切诺基吉普车的安全系统，并实现了远程遥控黑客们表示，他们只是想证明汽车也和電脑一样可以成为网络攻击的对象。因为这段视频菲亚特·克莱斯勒随即宣布召回140万辆汽车；知名打车软件公司Uber甚至聘用了查理·米勒、克里斯·巴拉塞两位顶级黑客，作为该公司的首席信息安全专家这些黑客们也表示，购买汽车的车主们无法为自己的爱车提供足够的咹全保障只能寄希望于厂家为他们生产更加安全的汽车。看来智能汽车以及无人汽车也不能安心地乘坐了

医疗或者健康领域的情况又會如何呢？国际黑客·安保论坛上曾经展示过现场破解医疗设备，并远程遥控糖尿病患者用的胰岛素泵浦和心脏病患者用的心跳器的活动。美国食药监督局（FDA）最近也开始禁止使用具有互联网功能、但缺少安全功能的药物注射泵的使用原因是物联网被黑客破解的话，患者的苼命也会受到危险据信息安全企业Symantec的测试结果显示，智能手环的运动传感器可以实现用户的位置定位所以提醒用户谨慎使用各类智能掱环。看来医疗、健康智能设备也成为了黑客们的“狩猎场”

集成了传感器以及基本通信功能的一般物联网产品，它的安全漏洞更令人擔心在如此低廉的设备上，几乎不可能使用复杂又耗电的现有安全系统并且有太多种类的网络环境、运营体系以及运营商，使用一个通用的安全系统难上加难；发现问题也很难指定责任方安全技术专家们表示，实现物联网的安全必须要由传感器、设备、网络、平台、服务等领域各自推出安全方案，最后集成并实现一个综合的解决方案韩国政府已经启动了物联网信息安全路线图计划，力争实现智能嘚、可以放心使用物联网的国家所有这一切都需要耗费大量的资金投入，但为了保证物联网的成功普及这些都是必须要付出的代价。

除了物理安全个人信息的保护也将变得越来越难。甚至是顾客的一些喜好数据都能作为产品收集并销售；包括顾客的方位、什么时候買了什么、喜欢什么食物等。物联网时代个人的所有信息都将存储于物联网设备中的某个模块，个人信息不再是个人的就如美国政府嘚棱镜计划，政府也参与到了入侵IT企业服务器的事件中谷歌的埃里克·施密特会长说，“若想人不知，就离开网络。”只要连上了互联网信息泄露将不可避免。美国联邦交易委员会委员长艾迪斯·拉米雷斯在2015年CES主题演讲时着重表示物联网或许现在正席卷IT行业，但仍然没囿建立让消费者信赖的体系不管什么技术、服务，就算再先进如果没有用户安全和个人隐私的保障，也无法实现市场的容纳这将是粅联网所面临的又一个难题。

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物联网（IoT）是一个连接事物（固萣或移动设备）的生态系统2016年商业内幕报告(Business Insider report)称，到2020年将有340亿台设备连接到互联网而2015年将达到100亿台。此外物联网设备将占其中的240亿，洏传统的计算设备（如智能手机平板电脑，智能手表）将包括100亿台而且，未来五年将近6万亿美元将用于物联网解决方案。

为什么我們需要物联网安全

产业正在快速变化，新的物联网用例正在成熟越来越多的功能被添加到物联网系统中，以实现率先面市的优势和功能的优势而物联网系统设备的安全性在设计过程中往往被忽略。从最近的骇客事件中可以明显看出：

  • 美国食品和药物管理局发布针对心髒设备的安全建议以解决骇客威胁问题，圣犹达儿童研究医院修补了易受攻击的医疗物联网设备
  • 骇客对特斯拉Model S汽车展开无线攻击。
  • 研究人员骇客Vizio智能电视访问家庭网络

在物联网安装和安装后配置过程中也容易遗漏安全的考量， ForeScout物联网安全调查指出：「最初认为他们的網络上没有物联网设备的受访者实际上有8种物联网设备类型（当被要求从设备列表中选择时）只有44％的受访者的物联网拥有已知的安全筞略。」此外只有30％的人确信他们确实知道他们网络上的物联网设备。

这些骇客攻击和ForeScout调查结果的影响表明物联网安全需要全面实施。这需要了解物联网架构

为了理解物联网安全需求，需要对物联网有较高阶的概念如图2所示，资讯从边缘层（即物联网设备、组件/机器）流向数据层接着再流向商业智慧（BI）层，最后再流向操作和策略（OpS）层本地网络或宽带区域网络连接设备层。通常许多设备会被分组来作组件或机器的组装。设备之间的通信不一定会出现在组件或机器中设备和组件连接到集线器或网络，以封装独特的设备功能並实现更好的标准化和管理


整体安全方法包括各层的安全性和各层之间的通信安全性。除边缘层以外的层可以驻留在场所或云端中理解每个层次的安全需求非常重要。

物联网安全应该成为资讯安全这个广泛主题的一部分边缘层设备/感应器产生由物联网体系结构的上游組件处理的数据。数据量远远超过互联网用户活动产生的数据量

在基于设备的安全和物联网集线器/网络管理软件领域存在着巨大的竞争，并且存在大量的准则Microsoft ， IBM和Allegro等组织在高级应用程序编程接口（API）和工具中封装基于设备的安全性方面做得很好图3描述了边缘层安全架構的基本构建模块。集线器或网络支持与物联网安全相关的安全管理、存储管理和通信组件


设备可以与集线器互相连接或通信，并且这種通信软体需要更小的排队能力有更好的协议接着早先的传输控制协议（TCP）被采用，包括：

  • 消息队列遥测传输（MQTT） -基于TCP的协议支持设备認证安全套接字层（ SSL ） /传输层安全性（TLS）加密、排队和订阅功能。
  • 约束应用协议（CoAP） -基于用户数据报协议（UDP）的传输支援微型设备，苴占用空间小于HTTP 它支援高级加密标准（AES）加密。

无线区域网络(WLAN)被广泛应用于许多使用WPA2 安全系统的领域中Wi-Fi 系统缺乏安全性结构及时常使鼡安全性较弱之密码成为最常被骇客入侵之系统。一个通讯闸可以连接到多个集线器并提供较高层级的资料传输协议如：超文字传输安全協定(HTTPS)支援传输层安全性加密及表现层状态转换(REST)-简单物件存取协定( SOAP)讯息。

装置及集线器的卖家需要支援安全协定及管理正如文中所描述，卖家的支援可能因为多个不同的协议及不同的身份验证方式而变得非常复杂

另外一个需要被监督的事件是物联网是否发生故障。故障發生的源头可能是安全漏洞也有可能是其他原因故障可能会引起装置不停尝试接触资讯，结构并未限制重试的次数可能有无数次的重試。每次的重试都会把一个错误讯息传回集线器中集线器可能会取得无数错误的讯息(类似阻断服务攻击[DDoS])物联网的集线器有可能会因为过夶的负荷而无法正常运作，影响集线器的可用性

故障有可能会使物联网暂停生产资讯。使集线器无法接收任何资讯并影响集线器之诚信。因此装置故障有可能会影响到物联网安全性系统的可用性及诚信(讯息的基本安全品质)。

资料层的活动包括数据接入数据工程及使鼡结构化查询语言(SQL)或传统资料库NoSQL科技数据转换或大数据科技。SQL资料库提供资料列层级及单元性安全保护较早之前的大数据科技提供资料夾及操作系统层级安全性保护，但是现时提供较低层级的安全性保护例如， Apache Sentry 以角色为基础的存取控制

安全子层包括网络安全、授权与鑒定、资料仓储与资料管理的产业标准加密。数据管理指示资料分开讨论包括企业数据建构、数据沿袭、审计与监管。低品质的数据建構及数据管理沿袭会牺牲掉资料的一致性与可用性

为维持数据之保密性，系统监管、权限及转置需要符合几个产业的标准如：美国健康保险便利和责任法案(HIPAA)及支付卡产业资料安全标准( PCI DSS)一篇ISACA?过去的文献，「装置安全之回到未来：平衡FIPPs与积极管理物联网保密和安全性风险」, 解释物联网各个部分处理数据过程中的保密性考量。

资料遮罩、身份别授权与单一登入(SSO)提供此层级的安全性保护除了网络安全及防火墙BI(预测的，规范的)模型管理是资料监管的议题此模型需要足够的测试与认可。使用有缺陷的智慧有可能会因资料不足而影响企业的决定并毁坏企业的名誉与信用。

资料外泄防护(DLP)与备用科技可提供额外的安全性保护

反馈回路可能会出现在装置的运作系统中。传统网络安铨及防火墙、身份别授权及SSO都在本层中提供安全性保护。

DevOps工具可降低建构错误与疏失的风险建构错误与疏失可能会影响到系统的可用性。

策略会根据BI的结果决定一系列的动作一个策略可能只是为了监察物联网装置中所接收的资讯，或包括处理物联网装置中所接收的资訊及根据有限度的资讯改变物联网装置两种策略(需求与设计)及反馈回路(执行)均需被验证/测试。

图2显示反馈回路的OpS层级至边缘层级的架构当缺少反馈回路及装置中的资料为非机密性时，在合理风险管理的情况下可降低接触资料及资料加密的安全性保护

风险缓和与反应策畧可能会根据以下问题设计：

  • 折衷性的装置可使其他装置与集线器折衷吗？
  • 折衷性的装置可以多快速的察觉与孤立呢
  • 折衷性的装置可带來什么影响？

这些问题并不是很全面但应在设立风险管理指引时被考虑进去

物联网安全性保护系统设计及执行时常缺乏优先性考量。物聯网安全并不只是装置层级的安全性保护；它应该被应用到所有电子元件或物联网的每个层级中安全性保护需要被应用在物联网系统生命周期的每一个阶段中，包含设计、安装、结构及运作阶段

此外，较强的密码及金钥认证难以猜测的装置或名称/身份标识，程式码监管与分析主动性的用户及装置管理，及附着于产业指引及企业安全性推荐如美国国家标准暨技术研究院会使用物联网

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现阶 段 新 的 安 全模 型

防护至为 关 鍵 现有 的

PC及 智能 手 机 的 安 全模型

用物联 网设 备，大多 数物 联 网设 备处理 和 存储 能 力有限 因 此急 需一款针对 资 源受限 设 备 的 操作 系统 来 進行 补充 。L i n ux基 金 会 携 手 合 作 伙 伴 推出的 Z e p hy r项 目受 到关 注 它是一 种 针对 资 源 有 限 的 系统而打造 的 小型 、可 扩 展 、实 时操 作系 统 ， 可在 内存 低臸 8 k B 的 系 统 上运行 同 时，Zep hy r项目 继 承 了L inux 的 开源 精 神吸取 社区的 力量 ，让开 发 者 对 其 进行贡 献可 能很 多 人会问： 苹果作为封 闭 系 统 ， 在 安铨

性方 面备受 推 崇而 这 里为什么讲开源 系 统更 加 安全？ 就拿 Li n u x 来说 有很 多 爱 好者，发行 版的厂商 以及 各 个 使用 L inux的 程序 员 ，企 业 一 起 维護它 同 时， L i nux下 的东 西 也 是开 源的 用 户完全 知道 某 一情 景 下系 统 究 竟 在 干 什 么 ，如果 发 现 了 漏 洞 用 户 也 有 权利 修 改 Li nux 或 者 向 上 游提交 修複 建议 ，所以安 全性 很 高 针 对 Io T 设 备， 设 备厂 商和软 件公 司 也 应该 定期对 系 统 进 行补 丁修 复 Zep h y r物 联网 操作系统 高 度 关 注 安全 性 ， 在设 备 和 通信 协议栈 的两 个层次 提 供安全 特 性除 此 之 外 ， 社区 也对 安 全问 题严 肃 看 待 计 划 成立 专 门 安 全 工作组并委 派 一位 安 全维护 者。

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