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    [導讀]物聯網的終端連接數的爆發,已遠超當年的互聯網時代,物聯網和云在普惠大眾的同時,也帶來了諸多隱患。隨著物聯網存儲并傳輸越來越多的個人隱私或財產信息,泄露的風險愈發難以承受,此外,一些工業物聯網也會面臨入侵危險,甚至諸如汽車、醫療電子等已經和生命安全息息相關。因此,安全話題已經越來越成為物聯網亟待解決的問題之一。

    物聯網的終端連接數的爆發,已遠超當年的互聯網時代,物聯網和云在普惠大眾的同時,也帶來了諸多隱患。隨著物聯網存儲并傳輸越來越多的個人隱私或財產信息,泄露的風險愈發難以承受,此外,一些工業物聯網也會面臨入侵危險,甚至諸如汽車、醫療電子等已經和生命安全息息相關。因此,安全話題已經越來越成為物聯網亟待解決的問題之一。

    即便人們口口聲聲地宣傳安全的重要性,但安全依然是最容易被忽視,只有災難真正到來之時才會意識到其嚴重性。另外,黑客會挑選安全最薄弱的位置入侵,而由于在設備廣泛聯網的現狀中,總會有容易被忽視的環節,因此這也是物聯網時代安全事故屢見不鮮的原因之一。

    其中最知名的事件當屬2016年10月,美國互聯網被DDOS攻擊,此次攻擊利用了150萬臺物聯網設備組成的“僵尸網絡”。此外,由于IT與OT的融合,不少工廠都發生過病毒入侵導致停工的事件,又或者一些商業機密被黑客所竊取。


    關于安全防護的一些基礎

    要想實現安全防護,我們需要了解一些關于安全的基礎知識。

    CIA是信息安全的三大重要準則,包括機密性(Confidentiality)、完整性(Integrity) 及可用性(Availability),除了三大要素之外,真實性(Authenticity)和可追溯性(Accountability)也是完善的安全準則所必須的。

    加密是實現信息安全的重要手段,這其中離不開密鑰。密鑰的作用與現實生活中的鑰匙很相似,只有掌握密鑰的用戶,才能解密對應的隱私數據,或進行數字簽名等相關敏感操作。

    實現信息安全的最有效手段就是保護好密鑰。圍繞密鑰攻擊或破解的方式五花八門,但無非是從軟件、硬件以及網絡三方面入手。相對而言,硬件的攻擊要困難的多,也少很多。因此基于硬件的安全控制器顯然是存儲數據和密鑰的最佳途徑。畢竟對于復雜系統而言,芯片是構建安全最核心、最底層的組成部分。


    解析物聯網安全的具體場景

    安全是一個非常抽象的概念,因此需要結合幾個具體場景來解釋密鑰的作用。此外,由于物聯網的復雜度,需要具體細分其應用的交互環境,從而更好地決定采用何種安全防護標準。

    如下圖所示的三種安全驗證方法。

    第一個是真實性(Authenticity)驗證,密鑰在從設備端,由主設備發出口令,并獲得從設備的信息,從而確保從設備的可靠性。這一場景主要應用于配件的正品驗證等場景中,可以保護品牌利益方,并確保節點的安全性。

    第二個是完整性(Integrity)驗證,密鑰放置于主設備端,將數據、指令發至其他節點,通過密鑰來確保數據傳輸沒有遭到破壞或劫持。典型應用包括OTA、傳感器以及控制命令等數據的傳輸。

    第三個是機密性(Confidentiality)驗證,兩個系統都集成了密鑰,數據以密文的形式傳送,這樣可以保證即便被劫持,也無法破解,從而保護了關鍵IP、算法或敏感數據等財產。


    誰能提供完整的安全解決方案

    與PC時代不同,物聯網時代下的安全更加難以實施,具體原因包括以下幾方面:開發者不愿為安全投入過多、從業人員甚至消費者都缺乏足夠認識、碎片化的安全考量、木桶效應顯現、全生命周期安全性等等。并且相對于PC,安全防護手段絲毫沒有減少。

    也正因此,物聯網時代需要一個完整的安全解決方案供應商。我們不妨從這方面的市場領導者——英飛凌——入手,一探物聯網安全解決方案的全貌。。作為三十余年來安全方案的市場領導者,英飛凌積累了充足的經驗,累計已售出超過兩百億顆安全芯片。產品涵蓋從經典智能卡應用到適用于消費、工業或汽車等嵌入式安全的器件。根據ABI Research 2021年9月發布的《智能卡和嵌入式安全芯片》報告顯示,英飛凌以24.6%的市占率位居安全供應商的首位。

    英飛凌的安全解決方案主要分為兩大產品家族系列,分別為SECORA?和OPTIGA?,其中SECORA?專注于金融支付、ID卡、NFC等,OPTIGA?則專注于嵌入式安全。

    OPTIGA?產品系列共分為四大部分,分別為OPTIGA?Trust、OPTIGA?TPM、OPTIGA?Connect以及OPTIGA?Authenticate,跟據安全防護等級和應用不同,適用于不同的系統中。

    總體而言,英飛凌的物聯網安全方案具有如下特點:

    首先是確保產品的安全性。英飛凌有著多項安全領域的專屬技術,從而打造更安全的產品,以安全凌捷掩膜為例,這是英飛凌一項特有的安全存儲技術,其推動了從ROM到EEPROM的工藝的演進。相對于硬掩膜,凌捷掩膜成本更低,更安全,同時更具有靈活性。此外,英飛凌的許多嵌入式安全方案也獲得了CC EAL5+甚至EAL6+金融級安全等級認證,并且所有安全產品均在認證環境中開發并生產。

    其次,是一站式即插即用的解決方案,通過降低開發門檻,加速安全理念的普及。英飛凌提供完整且易于集成的支持,包括評估套件、主機代碼和參考小程序(applet)。

    第三,則是豐富的第三方支持。英飛凌建立了安全合作伙伴網絡 (ISPN),ISPN 的目的是降低構建安全的復雜性,通過端到端、易于實施、透明且適用的解決方案確保物聯網設備的安全性。在中國,包括恒寶、握奇、寶興達等公司均是ISPN合作伙伴。


    解析OPTIGA?的差異化細分

    OPTIGA?細分為四大產品系列,用戶可根據自身需求靈活選擇。

    其中,OPTIGA? Trust系列產品提供了從小型平臺到可編程方案的多種可配置產品,能滿足嵌入式認證和品牌保護等安全應用的個性化需求。一個典型應用是為無線充電標準Qi 1.3認證所開發的OPTIGA? TRUST CHARGE系列產品。Qi 1.3標準要求對5-15W的無線充電進行強加密認證,以保持無線充電的安全性,為此充電器必須通過安全存儲子系統認證之后,才可以為手機等產品充電。英飛凌晶圓廠預先安裝WPC(無線充電聯盟)特定個性化密鑰和證書,因此客戶無需在安全基礎設施上投入。此外,除了針對消費類,Charge系列還提供了車規級方案,以滿足更嚴苛的汽車級應用。

    另外,英飛凌還聯合阿里云,面向中國市場推出定制的OPTIGA?Trust M2 ID2安全芯片,阿里云Link ID2物聯網設備身份認證,通過可信計算和密碼技術為物聯網系統提供設備安全認證、安全連接、業務數據加密等端到端的可信接入能力。ID2為每一個IoT設備提供唯一的身份標識并基于ID2提供雙向認證服務,為IoT設備提供云端可信根,基于可信根為上層業務提供可信服務,從源頭確保IoT設備的合法性和數據的安全性。

    OPTIGA?Connect IoT是一站式eSIM解決方案,可應用于工業級嵌入式設備中,取代傳統的SIM卡。英飛凌的eSIM同樣極大簡化了用戶的開發方案,其內置了全球連接碼號,符合了GSMA的RSP遠程配置管理平臺架構,可在200多個國家和地區實現獨立于運營商的預集成式蜂窩網絡覆蓋。其通過預置了塔塔通信的MOVEeSIM輔助程序,支持制造商在全球范圍內無縫、安全、可靠地采集、傳輸和管理物聯網數據。此外,由于塔塔通信與全球640多個移動網絡運營商(MNO)建立了合作關系,因此制造商無需與不同國家的移動網絡運營商簽訂數以百計的本地連接協議,而是可以通過與塔塔通信的單一的全球連接協議實現設備聯網。

    OPTIGA? TPM(可信平臺模塊)適用于嵌入式PC、移動及計算應用。TPM 已存在 20 多年,自 2005 年左右以來一直是電腦的一部分。為了解決PC安全性問題,在2016年TPM 2.0成為新電腦的標準版本。TPM中存儲的基本密鑰在內部進行處理和使用,并具有要保護的所有加密功能,以幫助計算設備中已確立的安全錨來檢測對系統的未授權更改,尤其是如今很多安全措施無法檢測到惡意攻擊,當用戶意識到泄露時,可能早已被入侵多時。而TPM支持的系統自檢可以更早更有效地檢測到設備是否被入侵。

    如今TPM已從計算機擴展到汽車和工業自動化等行業中更廣泛的應用。

    TPM是由TCG(可信計算組織)所定義的全球工業標準。這可以通過專用微處理器實現,以支持將加密密鑰安全集成到設備中。英飛凌是TCG的發起成員之一和帶頭公司,是第一家實現 TPM 1.2 產品及 TPM 2.0 產品的公司,其一系列TPM 產品,支持廣泛的溫度范圍內的所有標準接口,且符合Windows和Linux操作系統(及其衍生產品)。

    OPTIGA? Authenticate S同樣是一套完整的交鑰匙設備鑒權解決方案,可驗證電子產品和替換部件的真實性,從而保護原始設備制造商(OEM)及其客戶免受假冒產品侵害。OPTIGA?Authenticate S為每個產品分配一個密鑰,能夠實現在使用終端驗證產品身份,并實現供應鏈全程可跟蹤追溯。 它將英飛凌市場領先的安全技術應用于電池和配件認證市場。憑借其創新的非對稱加密方法,它顯著降低了系統成本,同時在安全方面取得飛躍。


    總結

    安全事故無小事,這句話對于任何行業都適用。就物聯網行業來說,一個值得信賴的安全伙伴,是物聯網成功商業化的開始和基礎。

    碎片化的物聯網時代下,不可能每個人都是安全專家,但是通過與英飛凌類似的一站式安全專家合作,將可以提升物聯網安全實施的可行性和有效性,從而極大增強產品的競爭力。

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