隨著智慧城市、智慧家庭、智能手表與智能眼鏡等可穿戴式設(shè)備,以及金融與醫(yī)療方面的各種智能云端技術(shù)應(yīng)用逐漸普及,物聯(lián)網(wǎng)在未來幾年將展現(xiàn)更高速的發(fā)展。同時,由于信息泄密造成的安全攻擊,為企業(yè)或個人帶來了一定的風(fēng)險與損失。如何升級物聯(lián)網(wǎng)的信息安全,成為業(yè)界關(guān)注的焦點。芯片公司也針對這個領(lǐng)域,紛紛推出升級版的芯片硬件技術(shù),期望實現(xiàn)更安全、隨時無處不在的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展 安全同步升級
根據(jù)思科公司(Cisco)最新的Visual Network Index報告預(yù)計,到2017年將有超過100億臺移動設(shè)備/連接,其中包括超過17億個機(jī)器與機(jī)器(M2M)的連接。不斷增加中的網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量大幅提高了網(wǎng)絡(luò)安全漏洞的可能性。
移動終端出現(xiàn)惡意軟件的事件層出不窮,根據(jù)研究人員表示,有高達(dá)78%的受訪者都十分擔(dān)心手機(jī)遺失或被盜后造成的傷害。然而,盡管許多公司開始對于移動終端的安全性采取更嚴(yán)格的措施,仍有42%的惡意軟件或病毒能逃避完全的掃描,而目前也只有39%的移動終端管理系統(tǒng)(MDM)采用率。
因此,Vitesse公司技術(shù)與策略副總裁和技術(shù)長Martin Nuss強(qiáng)調(diào),安全對于IoT的未來,以及它在包括單點化和流程化制造、能源和智能電網(wǎng)配送電、以及實體安全和監(jiān)控等各種產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用極其重要。
隨著因特網(wǎng)連接數(shù)量繼續(xù)保持強(qiáng)勁成長,2014年無疑地將會對導(dǎo)入或擴(kuò)大無線基礎(chǔ)設(shè)備的IoT網(wǎng)絡(luò)帶來額外的挑戰(zhàn)。Martin Nuss指出,移動網(wǎng)絡(luò)中所需單元的數(shù)量正由于新的移動終端、帶寬密集型應(yīng)用以及小型蜂窩式基站而呈指數(shù)成長。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不再僅僅部署于實體上已經(jīng)有安全保障的地方,如宏基站或主機(jī)端;這些新的接取點可以在任何地方,如無線網(wǎng)絡(luò)使用的小基站,它們經(jīng)常被安裝在戶外便于利用的地方。由于直接針對用戶,因而特別容易受到黑客的攻擊。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需要這些‘最后一里’鏈接的高度加密;再加上用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的身份認(rèn)證、授權(quán)和計費等,高度加密才足以確保重要數(shù)據(jù)的安全性。
另一方面,由于可穿戴式設(shè)備興起,越來越多的設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò),確保共享數(shù)據(jù)的需要變得更加重要──尤其是涉及醫(yī)療和金融方面的信息。Synopsys公司系統(tǒng)事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理Rich Collins認(rèn)為,今天許多可穿戴式設(shè)備都用于醫(yī)療診斷,雖然病人與醫(yī)生共享個人醫(yī)療信息有其必要性,但這些信息涉及個人穩(wěn)私,不應(yīng)被公開分享。
據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Infonetics Research所做的調(diào)查,2013年全球云端安全市場將在未來五年內(nèi)成長45%,在2017年達(dá)到92億美元的市場規(guī)模。隨著云端安全市場不斷成長,將為相關(guān)業(yè)者帶來應(yīng)用與市場擴(kuò)張的機(jī)會;同時,加密技術(shù)也將成為新的成長點。
隨著云端安全市場不斷成長,加密技術(shù)將成為新的成長點(來源:Infonetics Research)
目前,物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)已經(jīng)受到業(yè)界的重視,并初步建立起一套可靠的安全系統(tǒng)。但在新興的智慧家庭和汽車連網(wǎng)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的安全技術(shù)正面臨著新的挑戰(zhàn)。 Maxim Integrated安全應(yīng)用市場經(jīng)理Christophe Tremlet認(rèn)為,智能家庭就是一個簡單的例子:透過智能手機(jī)即可監(jiān)控家中的溫度、濕度、動作傳感器,進(jìn)一步控制加熱器或電器從而實現(xiàn)更智能的能量管理。然而,用戶當(dāng)然不希望其他人在未經(jīng)允許的情況下進(jìn)行這些事情。此外,物聯(lián)網(wǎng)的一項基本要求是每個對象都擁有唯一的標(biāo)識符。
他同時指出,現(xiàn)代加密技術(shù)基于公開的算法,其強(qiáng)度經(jīng)過專家測試,因而可以直接使用經(jīng)過驗證的算法。設(shè)計一款高度安全的組件之路是漫長而曲折的。如果部署不正確,加密就變得毫無用處;僅僅因為采用了RSA算法就號稱安全的多個系統(tǒng)會因為不完善或不合適的部署而變得支離破碎。為了確認(rèn)IC中采用的加密技術(shù)值得信賴,必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對組件進(jìn)行測試,從而確保將合適的加密或數(shù)字簽名應(yīng)用到客戶的最終產(chǎn)品。除了保護(hù)客戶防止部署漏洞外,還可增強(qiáng)加密算法的強(qiáng)度。如果僅僅在軟件中實現(xiàn)加密,還可能面對像實體入侵、旁路分析以及故障注入等多種攻擊管道,其目的都在于取得密鑰。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為處理器(MPU、MCU、CPU、DSP和FPGA等)、傳感器和無線芯片廠商帶來商機(jī)。這些芯片廠商在紛紛推出新產(chǎn)品的同時,也不斷地升級安全方面的技術(shù)。
美國針對安全策略推出了新的標(biāo)準(zhǔn),并要求企業(yè)在硬件技術(shù)上進(jìn)行升級。飛思卡爾微控制器部亞太區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)曹躍瀧介紹,美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院認(rèn)證(NIST)定義了“適用于通過基于加密的安全系統(tǒng)來保護(hù)計算機(jī)和通訊系統(tǒng)(包括語音系統(tǒng))中敏感信息的所有相關(guān)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的加密測試要求”,這些要求共同構(gòu)成聯(lián)邦部門和機(jī)構(gòu)可采購用于設(shè)計和建置加密模塊的美國聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)(FIPS 140-2)。
相較其他半導(dǎo)體公司,飛思卡爾為更多類型的終端設(shè)備提供安全保障。飛思卡爾的MCU、MPU和DSP等產(chǎn)品線可支持各方面的安全要求:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全協(xié)議吞吐量;汽車、工業(yè)控制、醫(yī)療防篡改和平臺安全保證;消費電子安全連接和內(nèi)容保護(hù)。
飛思卡爾采用多種加密算法來實現(xiàn)這些目標(biāo),并且還開發(fā)出一系列加密加速器,根據(jù)各種產(chǎn)品線的應(yīng)用和性能而定制。此外還有導(dǎo)入可信賴平臺保證技術(shù)和簽核檢測等技術(shù)。曹躍瀧表示,“飛思卡爾采用其獨有的模式匹配引擎(PME),該引擎是一種RegEx引擎,可為基于正則表達(dá)式規(guī)則的簽名掃描數(shù)據(jù)。”
飛思卡爾i.MX系列由于其性能與價格比(C/P)高以及具備安全的特性,在市場上廣受歡迎,適用于各種應(yīng)用,包括車載信息娛樂系統(tǒng)、電子銷售點、智能家庭網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)等。此外,飛思卡爾已被 Oracle 和 ARM 選作其唯一的嵌入式產(chǎn)品合作伙伴,基于在i.MX設(shè)備上執(zhí)行Java這一概念,打造IoT平臺。
Maxim提供的還不僅僅是硅芯片。包括DeepCover安全認(rèn)證器提供先進(jìn)的實體安全機(jī)制,實現(xiàn)低成本IP保護(hù)、復(fù)制保護(hù)以及外圍設(shè)備安全認(rèn)證。DeepCover安全微控制器整合先進(jìn)的加密和實體安全機(jī)制,為防止實體篡改和反向工程提供最高保護(hù)。DeepCover安全管理器組合先進(jìn)的實體安全機(jī)制與芯片上無痕跡內(nèi)存,保護(hù)感應(yīng)數(shù)據(jù),有效防止最不易察覺的實體或環(huán)境篡改。
初始密鑰與韌體編程對于安全至關(guān)重要,因為它支持使用IC安全為系統(tǒng)信任根。Maxim提供靈活的工廠密鑰編程服務(wù)。此外,將密鑰編程與其它制造過程相隔離也有助于提高安全等級。
Maxim Integrated安全應(yīng)用市場經(jīng)理Christophe Tremlet表示,除了編程服務(wù)以外,該公司還提供種類繁多的軟件庫和工具。例如為外圍設(shè)備安全認(rèn)證IC提供主機(jī)安全認(rèn)證軟件。對于微控制器,則提供從加密庫到完整操作系統(tǒng)(例如Linux)的支持。
該公司的DeepCover安全微控制器和安全管理器在金融終端領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。DeepCover安全認(rèn)證IC支持醫(yī)療外圍設(shè)備和耗材、消費性設(shè)備等應(yīng)用,但物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于起步階段。
英飛凌科技也持續(xù)為物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)采集、傳輸和數(shù)據(jù)加密方面的各種技術(shù)方案。英飛凌科技智能卡與安全部門中國區(qū)經(jīng)理潘曉哲介紹,“在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全采集與傳輸方面,我們提供M2M系列產(chǎn)品(用于設(shè)備間無線通信);在嵌入式安全技術(shù)方面,我們有經(jīng)認(rèn)證的eSE(嵌入式安全組件)和 OPTIGA TRUST(原廠認(rèn)證)系列產(chǎn)品;在平臺整合性和認(rèn)證可信運算方面,我們提供市場上最廣泛的經(jīng)認(rèn)證的TPM(可信平臺管理)產(chǎn)品。”
SLE 97凌捷光罩系列是英飛凌新一代先進(jìn)的32位產(chǎn)品,可支持單線協(xié)議接口。除了適用于標(biāo)準(zhǔn)的SWP SIM市場,此類安全控制器還滿足嵌入式安全組件和SWP SD卡片部署的性能要求。SLE 97系列部署了專用安全CPU,該CPU的設(shè)計采用了經(jīng)英飛凌緩沖存儲器和安全技術(shù)改進(jìn)的ARM SecureCore SC300。所有產(chǎn)品都至少獲得了CC EAL5 High和EMVCo 安全等級認(rèn)證,可有效保證NFC交易的安全。SWP接口最高的執(zhí)行速度可達(dá)1.7MBps,并支持CIPURSE及Mifare兼容協(xié)議。
此外,英飛凌還推薦完全嵌入式SE解決方案(SLE97144SE、SLE97400SE),該解決方案的組成組件即高度安全的控制器,結(jié)合英飛凌的數(shù)字化安全技術(shù)‘整合防護(hù)’和完全加密的數(shù)字路徑。它們通過數(shù)字非接觸式橋接(DCLB)接口與NFC調(diào)制解調(diào)器連接。DCLB是英飛凌專門針對嵌入式SE應(yīng)用而開發(fā)并優(yōu)化的全局開放式連接接口,已被NFC調(diào)制解調(diào)器和安全芯片的制造商廣泛應(yīng)用于手機(jī)。迄今為止,德州儀器(TI)、Inside Secure、MicroPross、MtekVision、Crous Technology和KEOLABS等十多家制造商均取得了英飛凌的DCLB 界面授權(quán)。
HID Global為物聯(lián)網(wǎng)安全提供提供廣泛的解決方案,包括門禁和計算機(jī)桌面注冊,卡片打印與個人化服務(wù)、訪客管理系統(tǒng)、安全政府ID、動物ID辨識技術(shù)以及工業(yè)與物流的應(yīng)用。
HID Global大中華區(qū)營銷總監(jiān)趙建邦介紹,旗下的ActivID安全身份認(rèn)證解決方案4TRESS Fraud Detection Service,為企業(yè)和消費者提供了防御網(wǎng)絡(luò)犯罪的新方法,來保護(hù)客戶數(shù)據(jù),防止欺詐、惡意軟件和數(shù)據(jù)泄露。它對用戶是完全透明的,可保護(hù)在線交易免受各種威脅,包括木馬和中間人(MitB)攻擊。它有助于企業(yè)檢測并防止經(jīng)由被破壞的裝置或帳戶造成欺詐。更重要的是,它適用于各種裝置,包括筆記本電腦、平板計算機(jī)和智能手機(jī)。
在這些安全身份辨識應(yīng)用中,針對銀行安全與風(fēng)險管理的需要,HID Global推出基于IP的EDGE VEO/VertX EVO控制器采用開放式架構(gòu)平臺,為銀行辦公大樓出入口以及重要區(qū)域如金庫提供了穩(wěn)定可靠的安全管理。該解決方案包括一套具有OPIN應(yīng)用程序編程接口,支持OPIN的標(biāo)準(zhǔn)軟件協(xié)同使用,能為銀行系統(tǒng)提供完整而且功能全面的硬件/固件基礎(chǔ)架構(gòu),滿足金融系統(tǒng)的定制應(yīng)用開發(fā)。
在網(wǎng)絡(luò)、云端托管數(shù)據(jù)、應(yīng)用和服務(wù)技術(shù)日益興起的新時代,企業(yè)云端存取面臨形形色色的威脅,既驗證存取云端身份真實性,又保護(hù)系統(tǒng)免受網(wǎng)絡(luò)的惡意攻擊,緩解內(nèi)部和外部的威脅的身份辦識管理將是重要趨勢。
目前,業(yè)界主要采用聯(lián)合身份辦識管理,用戶透過中央身份驗證后登入多個應(yīng)用程序。聯(lián)合ID管理支持多種身份驗證方式,透過中央管理審計記錄來滿足法規(guī)要求,而無需變更終端用戶設(shè)備。此外,聯(lián)合身份辨識管理還用來保護(hù)系統(tǒng)免受持續(xù)性威脅、黑客攻擊、員工惡意行為以及內(nèi)部威脅(如員工欺詐)等攻擊,確保在卡片和智能手機(jī)上進(jìn)行身份辨識管理。
Vitesse擁有多項與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi),以前往往使用各種專有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但是在過去的幾年中已經(jīng)實現(xiàn)了向標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的轉(zhuǎn)變,如服務(wù)供貨商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。這方面的關(guān)鍵市場包括流程控制、單點自動化以及智能能源等。
Vitesse 技術(shù)與策略副總裁和技術(shù)長Martin Nuss介紹,這些市場都需要具有高度可靠的數(shù)據(jù)封包傳遞、精確的數(shù)據(jù)封包時序和工業(yè)級溫度等特點的低功耗以太網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)芯片。為此,Vitesse開發(fā)出服務(wù)感知架構(gòu)(ViSAA)以太網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù),以提供與工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)相匹配的特性。對于智慧能源而言,客戶需要經(jīng)由封包網(wǎng)絡(luò)提供納秒級的精確定時,業(yè)界為此開發(fā)了IEEE1588精確時序協(xié)議。在這方面,Vitesse開發(fā)出兼容于IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)的VeriTime數(shù)據(jù)封包時序技術(shù),成為以以太網(wǎng)絡(luò)確保精確網(wǎng)絡(luò)時序的主要廠商之一。
具體涉及信息安全的是 Vitesse的Intellisec技術(shù),它是一種用于通訊網(wǎng)絡(luò)、正申請專利中的通用輕量化安全加密技術(shù)。Intellisec是首創(chuàng)的技術(shù),可在任何網(wǎng)絡(luò)上支持IEEE 802.1AE MACsec端到端加密,包括多廠商和基于云的網(wǎng)絡(luò),而獨立于網(wǎng)絡(luò)的安全協(xié)議感知。由于比替代方案節(jié)約高達(dá)75%,Intellisec大幅度降低了為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供安全保護(hù)的成本,這些應(yīng)用包括物聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、云端服務(wù)、企業(yè)以及政府通訊等。
Intellisec技術(shù)正改變安全網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展態(tài)勢。在Layer-3上實現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)加密是高度復(fù)雜且極其昂貴的,而現(xiàn)有的Layer-2層MACsec PHY解決方案必須在網(wǎng)絡(luò)中的每一個連接上進(jìn)行加密和解密。
Vitesse 的創(chuàng)新技術(shù)和解決方案目前廣泛用于4G/LTE和LTE-Advanced無線網(wǎng)絡(luò)小型蜂窩式基站等行動通訊基站,在路由器和交換機(jī)從這些基站透過光纖和微波回傳數(shù)據(jù),也可在以太網(wǎng)絡(luò)接取設(shè)備中用于通過MEF CE 2.0網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)云端存取,以及針對中小型企業(yè)的云端管理企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。
IP核為物聯(lián)網(wǎng)提供關(guān)鍵技術(shù)
雖然IP核并不等同于芯片,但事實上IP核公司作為處理器芯片的彈 藥庫,他們的技術(shù)路線對產(chǎn)業(yè)帶來十分重要的影響。
基于物聯(lián)網(wǎng)的裝置一般內(nèi)建三種主要的芯片/組件:傳感器處理、嵌入式控制MCU和外部通訊模塊(有線或無線)。新思科技(Synopsys)系統(tǒng)事業(yè)部產(chǎn)品市場經(jīng)理Rich Collins介紹,該公司的ARC處理器和子系統(tǒng)產(chǎn)品可作為所有上述這三種組件的核心MCU組成部份。Synopsys于2013年推出基于ARC的傳感器子系統(tǒng),用于物聯(lián)網(wǎng)裝置時,它提供了一種即插即用的傳感器控制解決方案,整合了各種傳感器接口、一個超低功耗的32位處理器以及可配置的硬件加速器,以提供至關(guān)重要的傳感器訊號處理功能,如插值、濾波和向量加速等。
基于ARC的傳感器子系統(tǒng)廣泛適用各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:
可穿戴設(shè)備:運動健身設(shè)備、智能手表、智能眼鏡、距離傳感器、溫度傳感器與動作傳感器等。
智慧能源:電子計費表(油、電、水、天然氣等)、智慧M2M設(shè)備、能量閘限控制器與無線通信控制器(藍(lán)牙、ZigBee、ZWave)等。
醫(yī)療設(shè)備:血壓測試、血糖監(jiān)控、自動注射、麻醉控制與數(shù)字聽診器等。
另一方面,ARM已經(jīng)針對物聯(lián)網(wǎng)提供Cortex-A和Cortex-M級處理器來滿足不同產(chǎn)品的不需求。Cortex-A瞄準(zhǔn)提供更高的性能,被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)的應(yīng)用處理器。另一方面Cortex-M提供32位微控制器,強(qiáng)調(diào)低功耗,非常適用于嵌入式應(yīng)用。而在安全防護(hù)上,ARM推出了TrustZone技術(shù),可應(yīng)用于數(shù)據(jù)防護(hù)。
ARM 移動通訊暨數(shù)字家庭營銷經(jīng)理林修平說,“基于TrustZone技術(shù)的芯片可將CPU的狀態(tài)劃分為安全模式和正常模式。一般操作系統(tǒng)(例如 Android)會在正常模式下執(zhí)行,而那些具有保密信息或者感應(yīng)性質(zhì)的系統(tǒng)則會在安全模式下執(zhí)行。ARM與Global Platform擁有密切的合作關(guān)系,我們雙方共同致力于定義操作系統(tǒng)和安全核心通訊(Global Platform TEE Client API)的接口,以及安全核心和信任的應(yīng)用程序(Global Platform TEE Client)之間的接口,并將這些內(nèi)部API接口推廣給大眾?!?/p>
評論