如何從頭開始建設更智能、更安全的城市？
by Phil Beecher, president and CEO, of global industry organisation, Wi-SUN Alliance
隨著物聯網網絡的發展和越來越多的設備添加到這些網絡中，它們面臨著網絡犯罪分子入侵的風險越來越大。全球行業組織 Wi-SUN Alliance 的總裁兼首席執行官 Phil Beecher 分享了如何通過設計確保物聯網設備的安全。
物聯網技術正在進入我們生活的方方面面，從工廠生產線到智能家居應用和智慧城市設計。在構建物聯網系統時，設計安全性和開放標準應該是指導原則。這些不僅有助于最大程度地降低網絡風險，還可以加快上市時間并提高成本效率。
我們正處于創建和建設智慧城市的新時代。然而，隨著連接和計算能力在大規模室外網絡中分布得更廣泛，威脅行為者將擴大他們自己的行動。
諾基亞去年的一份報告顯示，聯網設備或物聯網設備現在約占受感染設備的 33%，高于 2019 年的約 16%。該報告的調查結果基于對超過 1.5 億個網絡設備全球流量進行監控的匯總數據。
弱密碼、漏洞和不安全的網絡繼續阻礙物聯網的部署，為攻擊者提供破壞關鍵基礎設施、讓組織勒索贖金和從連接網絡竊取敏感數據的機會。也許第一個例子是在 1969 年的電影《意大利的工作》中。由于查理克羅克和他的犯罪團伙破壞了“智會城市”的交通信號和攝像頭監控網絡，都靈街道上的交通陷入停頓。
不幸的是，現實生活更糟，我們已經看到網絡攻擊的影響。今年早些時候，我們看到佛羅里達州奧爾茲馬的一家水廠遭到襲擊，旨在迫壞居民的飲用水。最近，一次黑客攻擊成功摧毀了美國最大的燃料管道，導致整個東海岸出現短缺。
基于加密和身份驗證的強大安全性
在這種情況下，工程師和開發人員必須專注于基于兩個關鍵要素為連接設備開發強大的安全架構：設備身份驗證和消息加密。
每個設備都必須是唯一可識別的，以便在加入網絡時可以有效地進行身份驗證，并能夠證明它沒有被惡意代碼篡改或劫持。嵌入在每個設備中的數字證書是實現前者的最佳方式。應不惜一切代價避免使用密碼，因為它們很容易被盜或破解。
所有安全設備都必須包含私鑰，但這也是網絡風險的致命弱點。您如何減輕這種情況?考慮一個硬件安全元件——一種專門設計用于防止未經授權的訪問的芯片，即使攻擊者可以物理訪問設備，物聯網通常就是這種情況。
另一種防止篡改的技術是物理不可克隆功能 (PUF)。在這里，“指紋”源自一塊硅的獨特特性。然后可以將其轉換為唯一的加密密鑰并用作芯片的根密鑰。這里的優點是不需要額外的硬件來安全地存儲密鑰，并且當設備斷電時它對黑客來說是不可見的。
但不要忘記加密。在 Wi-SUN 聯盟，我們使用內置于無線電芯片中的 AES 加密來動態加密消息，降低功耗和處理器開銷，同時最大限度地提高數據安全性。
在設計階段考慮網絡拓撲也是值得的。網狀網絡與星型(或中心輻射型)網絡相比具有多項優勢。它們更可靠，因為如果設備彼此失去聯系，數據可以以不同的方式重新路由。傳輸通常在更短的距離內進行，因此可以提高功率效率和性能。借助 Wi-SUN FAN，我們具有跳頻功能，使攻擊者難以通過干擾信號來拒絕服務。
開放標準的重要性
最后一部分是將工作重點放在開放的、可互操作的標準上。從安全的角度來看，這意味著規范將成熟可靠，經過許多用戶的壓力測試和驗證，并且可以快速檢測和修復漏洞。
從硬件的角度來看，遵循開放標準可以加快上市時間、降低成本并確保產品可用于各種制造商的處理器和無線電。將有大量現有的公開可用協議棧、設計信息和參考實現，以幫助構建和面向未來的安全產品。
隨著智慧城市和智能公用事業的不斷發展以及大型企業物聯網網絡的不斷發展，那些希望將其關閉或勒索贖金的人的注意力也將如此。在設計和構建它們時，設計安全性必須是不可妥協的。
