關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)解決方案的連接選項(xiàng)，如WiFi、LoRa和蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接通常是討論最多的。盡管毫無疑問，取決于最終應(yīng)用，例如我們?nèi)粘Ｊ褂米疃嗟腤iFi，非常適合傳輸視頻流，但對于許多應(yīng)用而言，WiFi并非最佳選擇。也就是說，除了WiFi，我日常生活中還會遇到許多無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，尤其是智能家居產(chǎn)品應(yīng)用。

盡管它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，但WiFi、LoRa和蜂窩連接都容易受到安全風(fēng)險的影響，并且一旦受到破壞，可能會造成嚴(yán)重后果。無論選擇哪種連接方式，無論采用哪種IoT解決方案，都應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注考慮強(qiáng)大的IoT安全性能。

在客戶現(xiàn)場部署IoT解決方案時，根據(jù)短距離和遠(yuǎn)程無線選項(xiàng)的傳輸特性進(jìn)行分析，為我們提供了一些有關(guān)連接性的結(jié)論。一個結(jié)論是蜂窩連接的普遍優(yōu)勢。但是，除了一般優(yōu)勢之外，與其他連接選項(xiàng)相比，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的具體安全優(yōu)勢是什么？

物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)

下面，我們將回顧三個最常用的物聯(lián)網(wǎng)連接選項(xiàng)，WiFi、LoRa和蜂窩網(wǎng)絡(luò)。并從安全角度進(jìn)行比較。具體來說，我們將比較以下四種設(shè)置：

共享WiFi：在遠(yuǎn)程站點(diǎn)上部署設(shè)備時，可以將其集成到客戶的WiFi網(wǎng)絡(luò)中

專用WiFi：WiFi路由器與設(shè)備一起部署

LoRa網(wǎng)絡(luò)：我們將考慮由提供商提供網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)、連接和LoRaWAN應(yīng)用服務(wù)器的共享LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)（如Loriot或The Things Network），以及由客戶部署這些組件的專用LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)

蜂窩連接：使設(shè)備可以在邊緣使用，提供更長的電池壽命和可靠的連接

基于四個安全功能的比較

首先，以下是這四個設(shè)置與四種常見安全問題進(jìn)行比較：

僵尸網(wǎng)絡(luò)攻擊

與2018年上半年相比，2019年上半年的Mirai攻擊增加了800%。Mirai惡意軟件感染了許多IoT設(shè)備，從而形成了一個僵尸網(wǎng)絡(luò)，僵尸網(wǎng)絡(luò)開始對其受害者進(jìn)行分布式拒絕服務(wù)攻擊。值得注意的是，從上面的對比分析表可以看出，這些容易受到攻擊的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備主要連接到共享WiFi網(wǎng)絡(luò)。

在選擇專用的WiFi硬件時，企業(yè)應(yīng)選擇帶有集成防火墻的路由器，防火墻可用于限制設(shè)備可以訪問的IP地址數(shù)量，從而使該設(shè)備無法攻擊其他目標(biāo)或無法受到黑客控制中心的命令。

我們無法直接訪問LoRa設(shè)備并與Internet通信，因?yàn)樗鼈儾皇褂肐nternet協(xié)議。 LoRa設(shè)備只能與已注冊它們的LoRaWAN應(yīng)用對話，并且管理是在LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上完成的。

盡管有報(bào)告稱LoRa設(shè)備可能會對其他LoRaWAN設(shè)備或服務(wù)器執(zhí)行DDoS攻擊，但這些情況是由于實(shí)施不力或在將來的LoRaWAN規(guī)范中解決的。

通過使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)防火墻，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以確保設(shè)備只能將數(shù)據(jù)發(fā)送到其應(yīng)用目標(biāo)。因此，阻止了網(wǎng)絡(luò)級別上已經(jīng)存在的所有惡意流量。

遠(yuǎn)程設(shè)備訪問

Mirai惡意軟件利用的另一個漏洞是公共互聯(lián)網(wǎng)上IoT設(shè)備的不安全的遠(yuǎn)程設(shè)備訪問。遠(yuǎn)程訪問通常是進(jìn)行遠(yuǎn)程重新配置，從設(shè)備檢索數(shù)據(jù)并允許支持人員進(jìn)行故障排除的必要步驟。 LoRaWAN沒有遠(yuǎn)程訪問的概念，因此無法使用此功能進(jìn)行判斷。

使用標(biāo)準(zhǔn)的WiFi路由器，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將獲得一個專用地址，并且在公共Internet上不可見。

遠(yuǎn)程設(shè)備訪問使用端口轉(zhuǎn)發(fā)（如果使用動態(tài)IP則使用DynamicDNS）來激活，Mirai一直使用它來感染專用WiFi網(wǎng)絡(luò)中的WiFi IoT設(shè)備。

借助允許建立虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）的高級WiFi基礎(chǔ)設(shè)施，可以確保遠(yuǎn)程設(shè)備訪問的安全，因?yàn)橹挥芯哂姓_VPN憑據(jù)的經(jīng)過身份驗(yàn)證的設(shè)備才能訪問網(wǎng)絡(luò)。盡管這可以用于單個本地部署，但要在具有相同專用網(wǎng)絡(luò)的不同客戶位置管理多個VPN充滿挑戰(zhàn)。

具有私有靜態(tài)IP地址的蜂窩連接可通過一個虛擬私有網(wǎng)絡(luò)在所有客戶位置進(jìn)行簡單的遠(yuǎn)程訪問。這些設(shè)備在Internet上不可見，可以通過與移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商網(wǎng)關(guān)的VPN連接進(jìn)行訪問。

固件更新

遠(yuǎn)程固件更新是確保設(shè)備安全性最新的關(guān)鍵部分。安全漏洞可能源自客戶擁有的設(shè)備固件錯誤，也可能源自第三方。更新設(shè)備可能具有挑戰(zhàn)性。遠(yuǎn)程更新過程必須防范攻擊者，同時還要保證在發(fā)生錯誤時易于回滾。

由于每天的10條消息的下行鏈路限制，LoRa只能用于更新非常簡單的設(shè)備，即使如此，更新過程也可能需要數(shù)天至數(shù)周才能完成。最初，只能逐個設(shè)備進(jìn)行更新，但是此后已指定了對通過LoRa進(jìn)行遠(yuǎn)程更新的多播支持。

有多種解決方案可用于通過Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程更新固件。 AWS、Azure和Google等云平臺提供商提供了遠(yuǎn)程設(shè)備管理服務(wù)，但Balena或AV System等其他提供商也有提供。

異常監(jiān)測

任何安全設(shè)計(jì)的核心部分是監(jiān)視異常的能力。對于所有無線連接技術(shù)，流量日志參數(shù)的更改可以幫助檢測設(shè)備篡改并充當(dāng)防止人為錯誤的保護(hù)措施。

LoRaWan數(shù)據(jù)在應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中進(jìn)行集中管理，不僅使有效負(fù)載數(shù)據(jù)（例如溫度測量）可用，而且還使重要的連接性信息（如信號強(qiáng)度和數(shù)據(jù)包丟失）可用。

標(biāo)準(zhǔn)WiFi路由器具有一組基本的流量日志，這些日志提供了有限的可見性。為了有效地監(jiān)視異常，WiFi路由器不僅需要支持詳細(xì)的流量信息，還需要集中監(jiān)視和管理多個客戶站點(diǎn)。

借助蜂窩連接解決方案，詳細(xì)的連接信息（例如網(wǎng)絡(luò)信令事件和數(shù)據(jù)量）可在Web門戶中實(shí)時提供給所有設(shè)備。該數(shù)據(jù)還可以流式傳輸?shù)揭呀?jīng)提供異常監(jiān)視即服務(wù)的云平臺（AWS、Azure、Google Cloud）或第三方平臺（DataDog、DevicePilot）。

總結(jié)

如上所示，使用客戶的WiFi基礎(chǔ)設(shè)施安裝IoT設(shè)備會帶來一些安全風(fēng)險。因此，建議為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正常運(yùn)行使用單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，以保護(hù)這些設(shè)備。這樣，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備就不會影響普通設(shè)備，例如共享LAN上過時的個人計(jì)算機(jī)就不能用作物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的入口點(diǎn)。

LoRaWAN具有非常嚴(yán)格的安全概念，將設(shè)備耦合到網(wǎng)絡(luò)和每個應(yīng)用。它最適合于低帶寬應(yīng)用，包括難以到達(dá)的位置，例如制造環(huán)境中的溫度傳感器。通常，LoRa網(wǎng)關(guān)通過蜂窩連接到公共Internet，因此可以在中央位置處理數(shù)據(jù)。

專用的WiFi基礎(chǔ)設(shè)施和蜂窩連接是用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最常用的無線技術(shù)。通過使用防火墻、遠(yuǎn)程訪問、固件更新和監(jiān)視，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以從網(wǎng)絡(luò)級別上已經(jīng)獲得的全面安全功能中受益。

對于在多個客戶站點(diǎn)的部署以及移動應(yīng)用，蜂窩連接不僅提供了無縫覆蓋，而且還使IoT服務(wù)提供商可以更輕松地管理不同的安裝。這些僅僅是蜂窩連接性優(yōu)于其他選擇的眾多優(yōu)勢中的兩個。

其他的優(yōu)點(diǎn)包括：

網(wǎng)絡(luò)覆蓋幾乎所有地方

設(shè)備可在客戶現(xiàn)場立即工作

無需其他基礎(chǔ)架構(gòu)和集成

低功耗技術(shù)可延長電池壽命（LTE-M / NB-IoT）

支持上下傳輸帶寬

但是，如果安全性較差，上述優(yōu)點(diǎn)很快就會變得毫無用處。因此，無論決定采用哪種連接選項(xiàng)都適合你的IoT解決方案，不過需要確保采取必要的措施來保護(hù)他們的安全。
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