作者：安富利全球物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略經(jīng)理Guillaume Crinon

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)模化快速發(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，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：還應(yīng)該能夠?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，可以不再需要人類的參與，且越來(lái)越具有主動(dòng)性。

互連設(shè)備需要一種更簡(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。并且，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)法滿足需求的，必須采用雙向身份認(rèn)證，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。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)中的非常安全的通道進(jìn)行此類升級(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。

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)規(guī)模近5,000億的市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)。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)程中能夠經(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，期間有很多環(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。例如，安富利的客戶告訴我們，直到最近，他們才獲得了之前僅對(duì)特定市場(chǎng)開(kāi)放的所有此類服務(wù)。

咨詢-開(kāi)發(fā)-部署流程，對(duì)于創(chuàng)建一個(gè)能夠促使新物聯(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)踐用例，與領(lǐng)先的供應(yīng)商合作，為企業(yè)提供最優(yōu)質(zhì)的電子元器件和服務(wù)，以及所需的解決方案，為企業(yè)解除繁難，讓他們專注于自己最擅長(zhǎng)的業(yè)務(wù)。