物联网时代的嵌入式系统安全性问题

合集下载

物联网的十大安全隐患

物联网的十大安全隐患

2019.0519发现C o m m e n tD i s c o v e r y物联网的十大安全隐患在构建、部署或管理物联网系统时,最大的问题和漏洞到底是什么?更重要的是,我们可以采取哪些措施来缓解这些问题?这就是OWASP(开放式Web 应用程序安全项目)存在的原因。

援引OWASP 对自己的介绍,“OWASP 物联网项目旨在帮助制造商、开发人员和用户更好地理解与物联网相关的安全问题,并且使任何环境中的用户能够在构建、部署或评估物联网技术时做出更好的安全决策。

”为此,在几个月前,OWASP 发布了2018年的十大物联网隐患,让我们来看一下该列表,并附上一些评论:1.使用弱密码、可猜解密码或硬编码密码自从物联网(IoT)诞生以来,安全问题一直困扰着物联网发展。

从供应商到企业用户再到消费者,每个人都担心他们所使用的新物联网设备和系统可能受到损害。

实际问题可能更加糟糕,因为脆弱的物联网设备可能随时会被黑客入侵并被利用到巨大的僵尸网络中,甚至感染到那些安全的网络。

■ 李伟使用易于被暴力破解、公开常见的或不可更改的口令凭据,包括固件或客户端软件中的后门,对已部署系统授予未授权访问权限。

点评:坦率讲,这个问题非常突出,如今仍然令人难以置信,它仍然是我们必须面对的首要问题。

我们也许会认为物联网设备或应用程序的价格非常便宜或者觉得这并没有多大坏处,但这种“懒惰想法”从来都不是使用弱密码的借口。

2.不安全的网络服务在设备上运行的不必要或不安全的网络服务,特别是那些暴露在互联网上的网络服务,会损害信息的机密性、完整性/真实性或可用性,或可导致允许未经授权的远程控制。

点评:这是有道理的,但它更像是一个灰色地带,因为我们往往并不清楚这些网络服务是“不必要的还是不安全的”。

3.不安全的生态系统接口物联网设备外部生态系统中的不安全的Web、后端API、云或移动接口,可能导致攻击破坏设备或其相关组件。

常见问题包括缺乏身份认证/授权、缺少或弱加密,以及缺乏I/O 过滤。

万物互联所遇到的困难

万物互联所遇到的困难

万物互联所遇到的困难1.引言1.1 概述万物互联是指通过物联网技术,将各种设备、物体、传感器等互联起来,实现信息的交互和共享。

这种互联可以极大地改善我们的生活和工作环境,提供更加智能化、便捷化的服务。

然而,万物互联也面临着一些困难和挑战。

首先,万物互联面临的一个困难是安全性问题。

由于各种设备、传感器的互联,以及数据的共享,使得系统的安全性需要得到严密保护。

网络黑客可能利用漏洞入侵系统,获取用户的隐私信息或者对系统进行恶意攻击。

因此,保护网络和数据的安全性成为了迫切需要解决的问题。

其次,万物互联还面临着标准化和互操作性的问题。

由于各种设备和系统的差异性,导致数据的格式和协议存在多样化。

这使得不同设备之间的数据交互和共享变得困难。

为了实现真正的万物互联,需要制定统一的标准和规范,确保各种设备可以相互通信和协作。

此外,万物互联的发展还受到了技术成本和能源消耗的限制。

要实现物联网,需要广泛铺设传感器和设备,这需要大量的投资和成本。

同时,这些设备的运行也需要消耗大量的能源。

因此,如何降低万物互联的成本和能源消耗,成为了一个亟需解决的难题。

综上所述,万物互联在无疑给我们带来了巨大的便利和机遇,但也面临着诸多挑战。

解决安全性、标准化和互操作性以及成本和能源消耗等问题,将是推动万物互联发展的关键。

只有克服这些困难,才能让万物互联更好地为我们的生活和工作服务,促进社会的进步。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来探讨万物互联所面临的困难。

在引言中,将对该话题进行概述,并介绍文章的结构和目的。

接下来,正文将详细讨论两个主要的困难,并提出相应的解决方法。

最后,在结论部分将对本文所述的困难进行总结,并展望未来的发展前景。

引言部分将首先概述万物互联这一概念的基本定义和背景信息,以引起读者的兴趣和关注。

随后,文章将介绍本文的结构,包括各个部分的内容和顺序,以便读者清晰地了解文章的发展脉络。

物联网环境下的嵌入式系统设计与开发

物联网环境下的嵌入式系统设计与开发

物联网环境下的嵌入式系统设计与开发随着物联网技术的迅猛发展,嵌入式系统设计和开发变得越来越重要。

嵌入式系统是一种专门用于控制、通信、计算和监测的微型计算机系统,通常是由芯片、操作系统和外围设备组成。

物联网环境下的嵌入式系统设计和开发需要考虑多种因素,如网络连接、安全性、功耗和可靠性等。

1.网络连接物联网环境下的嵌入式系统需要与互联网相连,因此网络连接是嵌入式系统设计和开发中必不可少的一部分。

通常,在嵌入式系统中集成WiFi或Ethernet模块是实现网络连接的最常见方法。

另外,还可以使用蓝牙、ZigBee和LoRa等短距离无线通信技术。

在网络连接方面,需要注意以下几点:1.1 数据传输速率:物联网设备需要发送大量的数据,因此嵌入式系统需要具有高速、稳定的数据传输能力。

1.2 网络协议:在设计嵌入式系统时,需要选择适合特定应用场景的网络协议。

例如,HTTP协议常用于Web应用程序,MQTT协议适用于大规模传感器网络。

1.3 安全性:与互联网相连的嵌入式系统容易遭受网络攻击和数据泄露。

因此,嵌入式系统设计和开发需要考虑网络安全性,并采取相应的措施,如数据加密、身份验证和访问控制。

2.安全性安全性是物联网环境下嵌入式系统设计和开发的一个重要问题。

嵌入式系统在运行过程中需要处理大量的敏感数据,包括个人身份信息、财务数据和医疗记录等。

因此,必须采取安全措施来保护这些数据的机密性和完整性。

在安全性方面,需要注意以下几点:2.1 加密:对于处理敏感数据的嵌入式系统,数据加密是保障信息安全的关键措施之一。

AES和RSA等加密算法可以保证数据传输的机密性。

2.2 认证:嵌入式系统需要对用户进行身份验证,以防止未授权访问。

常见的认证方式包括密码认证、指纹认证和智能卡认证等。

2.3 安全芯片:安全芯片可以提供加密存储和处理敏感数据的硬件支持,有效地防止嵌入式系统被非法访问和攻击。

3.功耗嵌入式系统通常是由电池供电,因此功耗是嵌入式系统设计和开发中需要重点考虑的问题之一。

物联网平台的安全技术分析

物联网平台的安全技术分析

物联网平台的安全技术分析随着社会的发展,物联网开始得到越来越多的关注和应用。

作为支撑物联网运转的核心技术,物联网平台的安全问题显得尤为重要。

本文将从以下几个方面分析物联网平台的安全技术。

一、基础设施安全物联网技术的安全主要包括设备端、网络端和数据端三个方面。

其中基础设施安全是最基本的保障措施。

它涉及到物联网的硬件设施、操作系统、网络通信支持和关键服务的安全性等方面。

在硬件层面,很多物联网设备本身就具有一定的安全性。

比如智能锁、智能家电等,硬件本身就有固定的芯片内存和固件。

这些硬件组成的系统具有一定的抗干扰和初始化保护能力,而这些功能与嵌入式系统有很多相似之处。

在操作系统层面,物联网平台的主要系统是嵌入式操作系统,如VxWorks和μC/OS等。

它们要求操作速度快,内存使用少,且容易实现多任务、多用户等功能。

在网络通信方面,物联网平台需要支持不同网络通信协议,这些协议的安全性也需要得到保障。

二、网络安全物联网平台中的网络安全包括传输加密和设备管理两个方面。

在实现数据传输安全上,常用的加密方式是TLS(Transport Layer Security)和SSL(Secure Sockets Layer)协议。

TLS协议是一种安全传输协议,用于保护传输数据的安全性和完整性。

它建立在TCP协议之上,所以即使在互联网上通过不安全的公共网络传输数据时,也能保证传输的安全。

而SSL协议则是一个基于非对称加密的协议,广泛应用于Web应用和电子邮件传输等领域。

在设备管理方面,物联网平台必须具备远程管理的能力,以便监测设备的状态和进行更改配置等操作。

同时,平台还需要对设备进行授权管理、身份验证和权限管理等操作。

在这一方面,设备自身的安全措施也非常重要。

例如在设备发生故障时,设备应该能够将信息及时通报到物联网平台,并且能够接受平台方的远程控制。

三、数据安全物联网平台的数据安全主要是指数据的传输、存储和访问控制。

在传输安全方面,传输协议和加密技术的选择在前面已经介绍过了。

嵌入式系统开发中常见问题及解决方案

嵌入式系统开发中常见问题及解决方案

嵌入式系统开发中常见问题及解决方案嵌入式系统是一种专门设计用于执行特定任务的计算机系统。

它集成了硬件和软件组件,通常被嵌入在各种设备和系统中,例如汽车、智能家居设备、医疗设备等。

嵌入式系统的开发具有一定的挑战性,常常面临一些问题。

本文将讨论嵌入式系统开发中的一些常见问题,并提供解决方案。

1. 受限资源:嵌入式系统通常具有有限的资源,如处理器速度、内存容量和存储空间。

这可能导致性能问题和资源限制。

解决此问题的关键是有效地管理资源和进行性能优化。

可采取的措施包括使用合适的数据结构和算法、精简代码、进行性能测试和优化。

2. 实时性要求:许多嵌入式系统需要满足实时性要求,即必须在特定时间范围内完成指定任务。

这对嵌入式系统开发者来说是一个挑战,因为实时性要求可能需要高效的任务调度和响应机制。

解决此问题的方法包括使用实时操作系统(RTOS)、确定任务优先级和使用合适的调度算法。

3. 低功耗设计:嵌入式系统通常需要通过电池或其他低功耗电源供电。

因此,功耗是一个重要的考虑因素。

为了达到低功耗设计,可以采取多种措施,如使用低功耗组件、优化算法、采用睡眠模式和动态电压调节技术。

4. 驱动和外设兼容性:嵌入式系统通常需要与各种外围设备和传感器进行交互,如显示屏、输入设备、无线模块等。

在开发过程中,可能会遇到驱动兼容性问题。

为解决这个问题,可以选择具有广泛兼容性的外设和传感器,并确保驱动程序与嵌入式系统相匹配。

此外,测试和验证外围设备和驱动程序的兼容性也是很重要的。

5. 系统安全性:随着物联网的快速发展,嵌入式系统的安全性变得越来越重要。

嵌入式系统可能面临各种安全威胁,如数据泄露、未经授权的访问和恶意软件攻击。

为了确保系统的安全性,应采取适当的安全措施,如数据加密、身份验证和访问控制。

此外,及时更新系统软件和固件也是至关重要的。

6. 软件调试和故障排除:在嵌入式系统开发过程中,调试和故障排除是不可避免的。

由于嵌入式系统通常运行在硬件环境中,因此可能会遇到硬件和软件之间的兼容性问题。

嵌入式系统安全性与可靠性考试

嵌入式系统安全性与可靠性考试

嵌入式系统安全性与可靠性考试(答案见尾页)一、选择题1. 嵌入式系统的安全性主要涉及以下几个方面?A. 硬件安全B. 软件安全C. 数据安全D. 系统安全2. 在嵌入式系统中,通常采用哪种加密技术来保护数据传输的安全性?A. 对称加密B. 非对称加密C. 量子加密D. 对称加密和非对称加密的组合3. 嵌入式系统可靠性可以通过哪些指标来衡量?A. 平均无故障时间(MTBF)B. 最大无故障时间(MTTF)C. 故障恢复时间(MTTR)D. 上述所有指标4. 在嵌入式系统设计中,为了提高可靠性,通常会采取哪些措施?A. 使用高质量的电子元件B. 优化代码以减少错误C. 选择成熟的开发工具和库D. 上述所有措施5. 下列哪个因素不是影响嵌入式系统可靠性的因素?A. 硬件设计缺陷B. 软件开发过程中的失误C. 环境因素(如温度、湿度)D. 用户操作不当6. 在嵌入式系统安全性测试中,通常关注哪些方面?A. 安全漏洞扫描B. 功能验证C. 性能测试D. 上述所有方面7. 嵌入式系统通常如何应对硬件故障?A. 冗余设计B. 数据备份与恢复C. 实时监控与报警D. 上述所有措施8. 在嵌入式系统安全性设计中,以下哪项不是常见的安全机制?A. 访问控制B. 加密解密C. 安全更新机制D. 电源管理9. 在嵌入式系统可靠性评估中,常用的概率分布模型有哪些?A. 泊松分布B. 正态分布C. 指数分布D. 以上都是10. 在嵌入式系统安全性与可靠性设计中,以下哪个原则是不正确的?A. 安全性是首要考虑的因素B. 可靠性次于安全性C. 安全性与可靠性应相互平衡D. 只需关注安全性,无需考虑可靠性11. 在嵌入式系统中,通常如何确保数据的安全性?A. 使用固定的密码B. 定期更新软件补丁C. 将数据存储在不可篡改的存储器中D. 所有选项都是12. 嵌入式系统的可靠性是指其在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。

以下哪个因素不影响嵌入式系统的可靠性?A. 元器件故障B. 系统软件缺陷C. 环境因素D. 设计不当E. 电磁干扰13. 对于嵌入式系统,以下哪个不是提高可靠性的常用方法?A. 采用高可靠的元器件B. 设计时考虑冗余C. 系统软件采用容错设计D. 避免在高温环境下工作E. 定期进行系统维护14. 在嵌入式系统的安全性测试中,通常关注哪些方面?A. 输入验证B. 输出加密C. 访问控制D. 以上都是15. 嵌入式系统的安全性与可靠性之间的关系是怎样的?A. 安全性越高,可靠性越低B. 安全性与可靠性之间没有直接关系C. 安全性越高,可靠性越高D. 无法确定16. 在嵌入式系统设计中,如何平衡安全性与成本?A. 选择价格最低的元器件B. 忽视安全性要求以降低成本C. 进行详细的安全性评估,并根据评估结果调整设计D. 以上都是错误的17. 嵌入式系统中的软件安全主要包括哪些方面?A. 操作系统安全B. 应用程序安全C. 数据库安全D. 以上都是18. 在嵌入式系统可靠性测试中,常用的测试方法有哪些?A. 功能测试B. 性能测试C. 压力测试D. 以上都是19. 如何在嵌入式系统设计中提升安全性与可靠性?A. 仅依赖硬件设计B. 仅依赖软件设计C. 同时关注硬件和软件设计D. 以上都不是20. 嵌入式系统的安全性主要涉及哪些方面?A. 硬件安全B. 软件安全C. 数据安全D. 系统安全21. 在嵌入式系统中,通常使用哪种类型的加密算法来保护数据?A. 对称加密算法B. 非对称加密算法C. 散列函数D. 密码学协议22. 嵌入式系统的可靠性可以通过哪项技术来提高?A. 冗余设计B. 实时操作系统C. 软件调试D. 硬件升级23. 在嵌入式系统设计中,冗余设计通常用于提高哪个方面的可靠性?A. 电源完整性B. 逻辑错误C. 信号传输D. 温度控制24. 在嵌入式系统开发过程中,为什么需要考虑软件安全性?A. 确保系统稳定运行B. 防止恶意攻击C. 提高系统性能D. 优化资源利用率25. 嵌入式系统中的实时操作系统有哪些特点?A. 快速响应B. 多任务处理C. 高度可移植性D. 易于维护26. 在嵌入式系统测试中,黑盒测试和白盒测试有什么区别?A. 黑盒测试关注输入和输出,不关注内部结构;白盒测试关注内部结构,不关注输入和输出。

嵌入式软件的安全设计分析

嵌入式软件的安全设计分析

嵌入式软件的安全设计分析摘要:目前嵌入式软件涵盖了家庭自动化、医疗设备、交通出行等多个领域,随着嵌入式软件的普及,其安全性也成为了一个不容忽视的问题。

根据2021年的一份报告显示,去年全球嵌入式软件安全漏洞数量已经突破3000个,其中有20%以上被认为是高风险漏洞,这些漏洞可能导致使用者面临数据泄露、物理伤害、网络攻击等安全风险,给用户和企业带来严重损失。

为了确保嵌入式软件的可靠性,软件研发团队应在设计和应用阶段充分考虑如何提高其防护措施和安全等级,包括使用安全性较高的芯片、加密技术、访问控制等措施,并且还需要进行安全性评估和漏洞测试及时修复漏洞。

关键词:嵌入式软件;安全设计;分析随着物联网和人工智能技术的不断发展,嵌入式系统已经成为了现代科技中不可或缺的一部分。

嵌入式软件是指预装在各种嵌入式设备中的软件程序,能够控制设备的各种功能和操作,据统计目前全球每年生产的嵌入式设备数量已经超过了数十亿个,并且随着物联网应用的不断拓展,这个数字还将继续增长。

这些设备的操作系统、网络连接和应用程序都需要高效、安全、可靠的嵌入式软件来支持和驱动。

因此嵌入式软件的实用性和重要性不言而喻。

1.嵌入式软件的安全设计原则随着嵌入式系统和设备不断普及,嵌入式软件的安全性日益受到重视,一旦嵌入式软件遭到攻击或泄露,将会导致严重的安全事故和财产损失。

因此设计安全可靠的嵌入式软件已经成为制造商和用户共同关注的话题。

嵌入式软件的安全设计应该遵循以下基本原则:首先,采用多层次安全防御措施,例如在软件设计过程中,应采用多种加密算法、访问控制和审计机制等措施,确保数据的机密性和完整性[1];遵循最小特权原则,即将用户权限限制在最低限度,只授予用户所需的最小权限,以防止恶意攻击者利用权限攻击系统;第三应该尽可能减少代码复杂度,去除不必要的代码和漏洞,避免系统出现不可预测的行为;最后及时更新和修复漏洞,保持软件系统的安全性和可靠性。

嵌入式软件的实用性在于它们可以控制和支持各种智能设备的功能和操作,比如在自动驾驶汽车、智能工厂和智能家居等领域中,嵌入式软件的应用已经非常普遍,成为这类产品中不可或缺的一部分。

物联网安全系统构建和优化方案

物联网安全系统构建和优化方案

物联网安全系统构建和优化方案随着物联网的普及和应用场景的不断增加,物联网安全问题也日益凸显。

物联网设备的互联互通性和大量的数据交换给网络安全带来了全新的挑战。

为了保护物联网系统免受潜在的安全威胁,构建和优化物联网安全系统至关重要。

本文将探讨物联网安全系统的构建和优化方案,以确保物联网系统的可靠性和安全性。

1. 强化物联网设备的安全性物联网设备通常由大量的嵌入式系统组成,这些系统往往会面临设备缺乏安全控制和认证的问题。

因此,加强物联网设备的安全性是构建物联网安全系统的关键一步。

首先,确保物联网设备的固件和软件是最新的,并及时更新修复安全漏洞。

同时,强调物联网设备的身份认证,以防止未经授权的设备接入系统。

可以采用身份认证技术,如密码、公钥基础设施、双因素身份验证等,来确保物联网设备的身份真实可靠。

其次,采用加密技术保护物联网设备的数据和通信。

通过使用强大的加密算法,将设备生成的数据进行加密,以防止数据在传输过程中被窃取或篡改。

同时,如SSL/TLS等安全协议也可以用于保护设备之间的通信。

2. 建立完善的身份和访问管理机制物联网系统面临的一大挑战是管理海量设备的身份和访问权限。

建立完善的身份和访问管理机制是构建物联网安全系统的核心。

首先,建立集中化的身份和访问管理平台,以实现对物联网设备和用户的身份验证和访问控制。

该平台可以基于角色的访问控制机制,根据不同用户的权限和角色来管理物联网设备的访问权限。

其次,使用设备标识和协议,确保物联网设备的身份和数据的完整性。

可以使用唯一的设备标识符和数字签名等技术来验证设备的真实性,并确保数据在传输和存储过程中不被篡改。

此外,应该采用行为分析技术和入侵检测系统来监控和检测异常活动。

通过分析设备的使用模式和行为,可以及时发现并阻止潜在的攻击行为。

3. 加强网络和数据安全保护构建和优化物联网安全系统还需要加强对网络和数据的安全保护。

首先,建立安全的物联网网络架构,采用分层和隔离的网络设计。

嵌入式系统与物联网

嵌入式系统与物联网

嵌入式系统与物联网嵌入式系统(Embedded System)是一种被嵌入到具体设备中的计算机系统,它不同于传统的通用计算机,而是专注于特定功能和任务的实现。

物联网(Internet of Things,简称IoT)是一个由各种物理设备通过互联网互相连接而形成的网络。

本文将探讨嵌入式系统和物联网两个领域的关系以及它们对未来的影响。

一、嵌入式系统的定义及应用领域嵌入式系统是一种专用的计算机系统,它通常采用高度集成的硬件和软件,以实现特定的功能需求。

不同于传统的通用计算机,嵌入式系统的设计目标是实现对特定任务或应用的优化。

它可以嵌入到各种设备中,例如家电、汽车、智能手机等,以提供更智能化、高效且多样化的功能。

嵌入式系统的应用领域非常广泛。

在家庭生活中,大部分的电子产品都采用了嵌入式系统,例如电视、空调、洗衣机等。

在交通领域,汽车、飞机、火车等交通工具都依赖于嵌入式系统的控制和管理。

医疗设备、工业自动化、智能家居等领域也广泛应用了嵌入式系统技术。

嵌入式系统通过提供实时性、低功耗、高可靠性等特点,使得各种设备能够更加智能、高效地运行。

二、物联网的定义及基本架构物联网是一种通过互联网连接各种物理设备的网络。

它将传感器、嵌入式系统、通信技术等融合在一起,实现设备之间的互操作性和智能化管理。

物联网的基本架构由四个组成部分构成:感知层、传输层、应用层和管理层。

感知层主要包括各种传感器和执行器,用于采集和控制物理世界的信息。

传输层负责将感知层的数据传输到云端或其他设备中。

应用层则是实现具体功能的软件应用程序,它可以根据用户需求实现智能控制、数据分析等功能。

管理层则负责系统的监控和管理,包括设备管理、安全性管理等。

物联网的核心思想是通过连接各种设备和数据,实现设备之间的互操作和数据的共享。

通过物联网,设备可以实现智能化的控制和管理,使得人们的生活更加方便和智能。

三、嵌入式系统与物联网的关系嵌入式系统和物联网是密不可分的。

物联网风险分析

物联网风险分析

物联网风险分析引言物联网(Internet of Things,IoT)作为新一代信息技术的发展趋势,正在改变我们生活方式和商业模式。

然而,随着物联网的快速发展和普及,也带来了一系列的安全风险和隐患。

本文将从不同角度分析物联网的风险,并提出相应的解决策略。

一、物联网的应用场景及发展趋势物联网技术将各种设备与传感器连接到互联网,实现设备之间的通信和数据共享,从而实现智能化控制和自动化管理。

目前,物联网已经应用于各个领域,如智能家居、智能工业、智慧城市等。

预计到2025年,全球物联网设备将超过百亿台,市场规模达到数万亿美元。

二、物联网的安全风险1. 数据泄露:物联网设备通常需要收集和传输大量敏感数据,如个人信息、财务数据等,一旦这些数据泄露,将对用户和企业造成严重损失。

2. 网络攻击:物联网设备通常连接到互联网,存在被黑客攻击的风险,黑客可以利用漏洞入侵系统,窃取数据或控制设备。

3. 设备安全性:物联网设备通常使用嵌入式系统,安全性不足,容易受到恶意软件感染或物理攻击,如破坏设备工作或篡改设备功能。

4. 隐私泄露:物联网设备通常采集用户行为数据,存在隐私泄露的风险,如监控摄像头被黑客入侵,窃取用户隐私信息。

三、方法1. 漏洞扫描:通过对物联网设备进行漏洞扫描,及时发现潜在安全漏洞,并及时修复。

2. 安全加固:加强物联网设备的安全防护措施,如加密传输、访问控制、远程监控等。

3. 安全认证:引入第三方权威机构对物联网设备进行安全认证,保障设备的安全性和可靠性。

4. 安全培训:加强物联网用户和管理人员的安全意识和技能培训,减少人为安全风险。

四、物联网风险应对策略1. 加强数据加密技术:对物联网设备传输和存储的数据进行加密保护,确保数据安全性和隐私保护。

2. 定期安全检测:定期对物联网设备进行安全检测和漏洞修复,防范潜在安全风险。

3. 强化身份认证:引入双因素身份认证等多种身份验证机制,提高设备用户的身份识别可靠性。

如何保障物联网设备的系统稳定和可靠性

如何保障物联网设备的系统稳定和可靠性

如何保障物联网设备的系统稳定和可靠性物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连接各种物理设备,实现设备之间的信息交互和数据共享。

随着物联网技术的不断发展,越来越多的设备被接入到网络中,给我们的生活带来了便利和智能化。

然而,物联网设备的系统稳定和可靠性却是一个亟待解决的问题。

首先,物联网设备的系统稳定性是保障其正常工作的基础。

在物联网中,设备之间需要通过互联网进行通信和数据交换。

如果系统不稳定,可能会导致设备之间的通信中断或数据丢失,进而影响设备的正常运行。

因此,保障物联网设备的系统稳定性至关重要。

为了提高物联网设备的系统稳定性,首先需要保证网络的稳定性。

物联网设备通常通过Wi-Fi、蓝牙等无线网络进行连接,因此,保持网络的稳定是非常重要的。

可以通过增加网络信号覆盖范围、优化网络传输速度等方式来提高网络的稳定性。

其次,物联网设备的软件系统也需要保持稳定。

物联网设备通常使用嵌入式系统,其软件系统需要具备高可靠性和稳定性。

可以通过软件开发过程中的严格测试和质量控制,以及及时修复软件漏洞等方式来提高软件系统的稳定性。

另外,物联网设备的硬件系统也是保障系统稳定性的重要因素。

物联网设备通常具有复杂的硬件结构,包括传感器、处理器、存储器等组件。

这些硬件组件的质量和稳定性直接影响设备的性能和可靠性。

因此,在设计和生产物联网设备时,需要严格控制硬件质量,确保硬件系统的稳定性。

除了系统稳定性,物联网设备的可靠性也是需要重视的。

可靠性是指设备在长时间运行过程中保持正常工作的能力。

物联网设备通常需要长时间运行,如果设备频繁出现故障或需要频繁维修,将给用户带来不便和损失。

因此,提高物联网设备的可靠性是非常重要的。

为了提高物联网设备的可靠性,首先需要加强设备的质量控制。

在设备设计和生产过程中,需要严格控制每个环节,确保设备的质量符合标准要求。

同时,还需要进行严格的设备测试,确保设备在各种环境下都能正常工作。

嵌入式设备的网络安全挑战与解决方案

嵌入式设备的网络安全挑战与解决方案

嵌入式设备的网络安全挑战与解决方案嵌入式设备的网络安全问题在当前信息时代的发展中变得越来越重要。

随着物联网的快速发展,越来越多的嵌入式设备被连接到互联网上,从智能家居设备到工业自动化系统,都面临着网络攻击的威胁。

本文将探讨嵌入式设备的网络安全挑战及其解决方案。

一、嵌入式设备的网络安全挑战1. 设备资源受限:嵌入式设备通常在计算能力、存储容量和功耗等方面有限制,这限制了它们进行网络安全措施的能力。

传统的安全解决方案可能过于庞大,无法在资源有限的嵌入式设备上运行。

2. 缺乏安全意识:在嵌入式设备的开发中,安全性经常被忽视。

开发人员更关注功能和性能,而忽略了网络安全的重要性。

这导致了许多嵌入式设备在设计和实现中存在漏洞,易受到攻击。

3. 新型网络攻击:嵌入式设备与互联网的连接为攻击者提供了更多入侵的机会。

因特网上不断出现的新型网络攻击手段,如DDoS攻击、恶意软件和勒索软件,对嵌入式设备构成了巨大的威胁。

二、嵌入式设备的网络安全解决方案1. 建立基础设施安全:嵌入式设备应该与一个安全的基础设施连接。

可以采用虚拟专用网络(VPN)等方式建立加密通道,确保设备与后端服务器之间的通信安全。

2. 强化身份认证:嵌入式设备需要使用强密码和双因素身份验证等方法来保护其身份认证机制。

这将确保只有经过授权的用户才能访问设备。

3. 实施加密通信:通过使用SSL/TLS等协议来加密设备与互联网之间的通信,可以有效防止数据被窃取或篡改。

同时,也可以使用加密算法对数据进行加密,提高数据的机密性。

4. 及时更新和补丁管理:及时更新嵌入式设备的操作系统、固件和应用程序是保持其安全性的关键。

及时安装厂商提供的安全补丁,修复已知漏洞,以减少攻击面。

5. 漏洞管理和风险评估:对嵌入式设备进行定期漏洞扫描和风险评估,及时发现和解决安全漏洞。

同时,建立一个完善的漏洞管理流程,能够及时响应新漏洞的发布,确保设备的安全性。

6. 安全培训和意识提升:为开发人员、系统管理员和最终用户提供网络安全培训,提高其对嵌入式设备网络安全的认识和意识。

物联网通信协议与安全性分析:挑战与解决方案

物联网通信协议与安全性分析:挑战与解决方案

物联网通信协议与安全性分析:挑战与解决方案摘要:随着物联网技术的快速发展,物联网通信协议的设计和安全性成为了一个备受关注的研究领域。

本论文旨在分析物联网通信协议的挑战,并提出一些解决方案,以确保物联网系统的安全性和可靠性。

我们首先介绍了物联网的基本概念和通信协议的重要性,然后详细讨论了当前物联网通信协议所面临的安全性挑战,包括数据隐私、身份认证、数据完整性和防止攻击等方面。

接着,我们提出了一些改进和加强物联网通信协议安全性的解决方案,包括加密技术、认证方法和网络监控等。

最后,我们总结了本文的主要观点,并强调了物联网通信协议安全性的重要性。

关键词:物联网、通信协议、安全性、数据隐私、身份认证、数据完整性、攻击防护物联网(Internet of Things,IoT)作为一种连接物体与互联网的技术,已经在各个领域得到了广泛的应用。

随着物联网设备的不断增多和应用场景的扩展,物联网通信协议的设计和安全性成为了一个备受关注的议题。

物联网通信协议不仅需要确保数据的可靠传输,还需要保护用户的隐私和系统的安全性。

本论文将重点关注物联网通信协议的安全性问题,分析当前的挑战,并提出一些解决方案,以应对这些挑战。

1.物联网通信协议的基本概念物联网是一种技术体系,它将各种物理设备、传感器、嵌入式系统和互联网连接在一起,以实现设备之间的互通和信息交换。

物联网的目标是实现设备的智能化、自动化和远程控制,从而提高效率、降低成本,并为人们提供更多的便利性。

通信协议是一种规定了通信设备之间如何进行数据传输和交流的规则和约定。

它包括了数据传输的格式、数据包的结构、错误处理、安全性等方面的规定,以确保通信的可靠性和一致性。

物联网通信协议的主要作用是使物联网设备之间能够相互通信,传输数据和命令。

它允许设备发送和接收信息,以便监测环境、采集数据、执行控制操作等。

通信协议还需要考虑通信的功耗、带宽、延迟等性能方面的要求。

物联网通信协议可以分为多种类型,根据应用场景和需求选择不同的协议,包括但不限于以下几种:传统的互联网协议(例如,TCP/IP)适用于需要高可靠性和互联网连接的应用。

物联网安全风险及防范措施

物联网安全风险及防范措施

物联网安全风险及防范措施随着物联网技术的不断发展,已经渗透到了我们生活的各个方面,对于物联网的安全问题也越来越成为了人们关注的焦点。

物联网所面临的风险比传统网络要更加复杂和严峻,因此物联网的安全问题也就更加值得重视。

本文将重点探讨物联网安全风险及防范措施。

一、物联网的安全风险1. 超级漏洞物联网中的超级漏洞不同于传统网络的漏洞,并且难以发现和防范,一旦被攻击,其危害性也远远大于传统网络的漏洞。

因为物联网中的设备通信和联网的方式千差万别,设备之间缺乏统一的数据标准,这就给黑客的攻击埋下了隐患。

2. 不安全的设备许多物联网设备提供的都是基于嵌入式系统的无线接口,这种接口含有大量的安全漏洞。

同时,物联网设备中的软件也很容易受到黑客的攻击,主要原因是很多物联网设备的软件都是由于资金限制而缺乏相应的安全性测试和验证。

3. 缺少标准和规范缺乏标准和规范也是物联网出现安全问题的主要原因之一。

由于物联网所涉及到的领域广泛,其产品多样化程度高,不同设备的内部结构和数据处理方式也不尽相同,没有标准和规范统一管理很容易产生安全隐患。

二、物联网安全风险防范措施1. 加强网络监管和数据保护针对物联网中的数据进行分类、分级和加密,采取传输时加密、存储时解密等多重保护方式,建立防护体系,防止数据泄露和篡改。

2. 对设备进行安全测试和质量控制在物联网设备的设计和生产中,应考虑到安全的相关因素,对设备进行全面的信息安全风险测试和质量控制,避免因为设备本身的安全隐患而被黑客入侵攻击。

3. 采用多层次安全防护系统物联网设备采用多层次安全防护系统,避免潜在的漏洞和安全风险,可采用防范措施包括防火墙、入侵检测系统和网络防御设施等。

4. 建立统一标准和规范针对物联网设备的安全问题,有必要建立起一套统一的标准和规范,指导物联网设备的设计制造、测试认证方案和未来的部署。

5. 做好故障监测和处理在物联网设备运行过程中,要及时发现威胁和漏洞,及时防范、预警和处置,建立强有力的应急预案和处置措施,一旦设备出现问题,要及时予以维修。

物联网的安全防护和漏洞修复

物联网的安全防护和漏洞修复

物联网的安全防护和漏洞修复物联网是近年来发展迅猛的新兴行业,它将人与物品、物品与物品互联起来,为人们的生活带来了很多便捷。

但是,在物联网的快速发展过程中,我们也面临着安全威胁和漏洞风险。

因此,物联网的安全防护和漏洞修复变得至关重要。

一、物联网安全防护的必要性随着物联网的普及,人们生活中使用的物联网设备也越来越多,例如智能家居、智能监控、健康监测等等。

同时,这些设备也变得越来越智能化,其中大部分设备都拥有联网功能。

然而,这些联网设备的安全性却容易被攻击者攻击。

一旦被攻击成功,攻击者就可以控制这些设备,窃取用户数据、威胁用户的生命安全甚至追踪用户的隐私。

因此,采取有效的物联网安全防护措施才能保障用户和设备的安全,同时也是发展物联网产业的必要条件之一。

二、物联网安全防护的措施1. 数据加密技术加密技术是物联网安全防护的基础。

利用对称加密、非对称加密、哈希运算等加密算法对传输的数据进行加密,可以有效保障数据的安全性。

同时,在设备传输数据前要进行身份验证,以确保数据的完整性和真实性。

2. 防火墙技术防火墙技术可以保护物联网系统不受外部恶意攻击。

防火墙可以监控网络通讯流量,过滤各种网络攻击,阻止未经授权的访问尝试,并保护关键数据。

3. 漏洞扫描及修补及时发现并修复物联网设备的安全漏洞也是保障用户安全的重要环节。

针对物联网设备进行定期安全扫描,及时修补安全漏洞,并对修补后的设备进行再次扫描以确认设备的安全性。

三、物联网漏洞修复的难点物联网设备的漏洞修复可能会面临一些特殊的问题,例如升级更新困难、故障率高、设备影响等等。

此外,许多物联网设备使用的操作系统为嵌入式系统,对漏洞修补的误判可能会直接导致设备死机,甚至使设备无法使用。

因此,物联网漏洞修复需要对应的技术与经验。

同时,物联网设备由于数量众多,覆盖面广,因此每个设备的漏洞修复需要投入相应的人力和物力成本。

在进行漏洞修复前,需要根据漏洞的危害程度、修补的难度进行明确计划,并充分沟通与协调各方的工作流程。

物联网系统的安全与隐私保护技术研究

物联网系统的安全与隐私保护技术研究

物联网系统的安全与隐私保护技术研究一、物联网系统的概念物联网系统是指通过互联网、无线网络、传感器等技术将各种实体物品与虚拟物品连接起来,实现智能管理和控制的系统。

它由感知层、网络层和应用层三个层次组成,涵盖了传感器、控制器、网络设备、平台系统等多个方面。

二、物联网系统的安全问题1.物理安全:包括设备被盗、损坏、滥用等风险。

2.数据安全:包括数据泄露、篡改、伪造等风险。

3.通信安全:包括数据传输过程中的拦截、窃听、篡改等风险。

4.隐私保护:包括用户隐私泄露、个人信息滥用等风险。

三、物联网系统的安全与隐私保护技术1.加密技术:对数据进行加密处理,保证数据在传输过程中的安全性。

常见的加密算法有对称加密、非对称加密和混合加密等。

2.认证技术:验证参与物联网系统的设备、用户和数据的真实性和合法性。

常见的认证方法有数字签名、证书颁发机构(CA)认证等。

3.访问控制技术:限制和控制用户对物联网系统的访问权限,确保系统资源的合理利用。

常见的访问控制方法有角色访问控制(RBAC)、属性基访问控制(ABAC)等。

4.安全协议:制定安全通信协议,保证物联网系统在数据传输过程中的安全性。

常见的安全协议有传输层安全(TLS)、安全套接层(SSL)等。

5.安全存储技术:保障存储在物联网系统中的数据安全,防止数据泄露、篡改等风险。

常见的安全存储技术有加密存储、访问控制存储等。

6.隐私保护技术:对用户的隐私信息进行保护,防止泄露和滥用。

常见的隐私保护技术有匿名通信、差分隐私、同态加密等。

7.安全监控技术:对物联网系统的运行状态进行实时监控,发现并处理安全事件。

常见的监控技术有入侵检测系统(IDS)、入侵防御系统(IPS)等。

8.物理安全技术:保障物联网设备的物理安全,防止设备被盗、损坏等风险。

常见的物理安全技术有防盗锁、监控摄像头等。

物联网系统的安全与隐私保护技术研究是当前物联网领域的重要研究方向。

通过采用加密技术、认证技术、访问控制技术、安全协议、安全存储技术、隐私保护技术、安全监控技术以及物理安全技术等多种手段,可以有效地解决物联网系统在安全与隐私方面存在的问题,为物联网技术的广泛应用提供有力保障。

物联网的安全风险与防范

物联网的安全风险与防范

物联网的安全风险与防范随着科技的不断发展,物联网(Internet of Things, IoT)已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。

物联网是指通过各种设备和传感器,将各种物体连接到互联网上,实现信息的交互和共享。

然而,随着物联网的普及和应用范围的扩大,相应的安全风险也愈发凸显。

本文将探讨物联网的安全风险,并提出相应的防范措施。

一、物联网的安全风险1. 数据泄露风险在物联网中,大量的设备和传感器收集和传输着各种数据,包括个人隐私数据、商业机密等。

一旦这些数据被黑客入侵或者泄露,就会给个人和企业带来严重的损失。

2. 设备入侵风险由于物联网设备大多采用无线连接,安全性较弱,容易受到黑客的攻击。

黑客可以通过入侵设备来窃取数据、操控设备甚至发动网络攻击,对个人和社会造成威胁。

3. 隐私侵犯风险物联网中涉及的设备和传感器会收集大量的个人隐私数据,如位置信息、健康数据等。

如果这些数据被滥用或者泄露,将严重侵犯用户的隐私权。

4. 网络攻击风险物联网的网络架构通常比较复杂,包括嵌入式系统、云服务器等多种环节。

黑客可以通过攻击其中的弱点,发动DDoS攻击、木马攻击等,造成网络瘫痪或者数据丢失。

二、物联网安全的防范措施1. 强化设备安全性物联网设备应具备较强的安全性能,包括安全的数据传输、加密存储、身份认证等功能。

生产商应加强设备固件的安全性设计,定期更新补丁以修复漏洞。

2. 加强网络安全防护物联网网络通常包括边缘网络和云网络两部分。

企业和个人在使用物联网技术时,应通过加密通信、访问控制等手段来保护边缘设备和云服务器的安全。

3. 建立安全监控机制企业和个人应建立物联网安全监控机制,及时检测和发现潜在的安全威胁。

利用安全监测软件、入侵检测系统等技术手段,对物联网设备和数据进行全面监控。

4. 用户教育和意识提升用户应加强自身的网络安全意识,提高对物联网安全风险的认识。

避免使用简单密码,定期更新密码,不随意点击可疑链接,及时更新设备软件等,从个体层面提升物联网安全。

嵌入式系统安全分析报告固件漏洞与设备保护策略

嵌入式系统安全分析报告固件漏洞与设备保护策略

嵌入式系统安全分析报告固件漏洞与设备保护策略嵌入式系统安全分析报告固件漏洞与设备保护策略嵌入式系统的安全性一直是当今互联网和物联网时代中备受关注的重要问题。

本报告将分析嵌入式系统中常见的固件漏洞,并提出相应的设备保护策略。

一、固件漏洞分析1. 弱密码漏洞嵌入式系统中常见的一个安全漏洞是设备默认密码过于简单或者存在硬编码密码。

攻击者可以利用弱密码进行暴力破解或者直接登录设备,从而获取不当访问权限。

2. 缓冲区溢出漏洞由于对输入数据的处理不当,嵌入式系统可能存在缓冲区溢出漏洞。

攻击者可通过构造恶意输入,使得系统内存溢出,覆盖其他关键数据,导致系统崩溃或被入侵控制。

3. 代码注入漏洞代码注入漏洞是由于嵌入式系统未对外部输入进行足够验证而导致的安全风险。

攻击者通过在输入中注入恶意代码,可以执行未经授权的操作,甚至获取系统的完全控制权。

二、设备保护策略1. 定期更新固件制造商应定期发布固件更新补丁,修复已发现的安全漏洞。

用户应及时更新固件,确保设备运行在最新的安全环境下。

2. 强化访问权限控制设备的管理接口应采用复杂且安全性高的密码,用户应避免使用弱密码,并定期更改密码。

此外,还应限制设备的管理接口只对授权用户可见和可访问。

3. 输入验证和过滤嵌入式系统应对输入数据进行严格的验证和过滤,确保输入符合预期的格式和范围。

对于不符合要求的输入,应作出相应的处理,防止缓冲区溢出等安全隐患。

4. 持续监控与防御安装有效的入侵检测系统和防火墙,对设备进行持续监控和防御。

及时发现和阻止入侵行为,减小嵌入式系统遭受攻击的风险。

5. 安全意识培训为了提高用户和开发人员的安全意识,应定期开展安全培训和教育活动。

加强对固件漏洞和设备保护策略的宣传和普及,让用户充分了解并意识到嵌入式系统安全的重要性。

结论嵌入式系统的安全性分析与设备保护策略是确保嵌入式设备运行安全的重要环节。

针对常见的固件漏洞,制定合理有效的保护策略,定期更新固件、加强访问权限控制、进行输入验证和过滤、持续监控与防御以及进行安全意识培训,将对嵌入式系统的安全性起到积极的保障作用。

嵌入式系统的实时性与可靠性设计

嵌入式系统的实时性与可靠性设计

嵌入式系统的实时性与可靠性设计在当今科技飞速发展的时代,嵌入式系统已经广泛应用于各个领域,从智能家居到工业自动化,从医疗设备到航空航天。

嵌入式系统的性能和稳定性直接影响着整个系统的运行效果和安全性。

其中,实时性和可靠性是嵌入式系统设计中至关重要的两个方面。

实时性是指嵌入式系统在规定的时间内完成特定任务的能力。

在许多应用场景中,如实时控制系统、自动驾驶等,系统必须能够对外部事件做出及时响应,否则可能会导致严重的后果。

为了实现实时性,首先需要考虑的是系统的硬件架构。

选择高性能的处理器、足够的内存和快速的存储设备能够为系统提供强大的计算和数据处理能力。

同时,合理的总线设计和高速的通信接口可以减少数据传输的延迟。

在软件方面,实时操作系统(RTOS)的选择和优化是关键。

RTOS 能够提供任务调度、中断处理和资源管理等功能,确保关键任务能够优先得到执行。

通过合理设置任务的优先级、优化任务切换时间和减少系统开销,可以有效地提高系统的实时响应能力。

此外,采用高效的算法和编程技巧,避免死锁和资源竞争等问题,也是保障实时性的重要手段。

可靠性则是指嵌入式系统在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。

一个可靠的嵌入式系统能够在复杂的环境中稳定运行,不受外界干扰和自身故障的影响。

为了提高可靠性,硬件设计需要采用高质量的元器件,并进行严格的测试和筛选。

电源管理模块的设计要稳定可靠,以防止电压波动和电源故障对系统造成影响。

同时,散热设计也不容忽视,过热可能会导致系统性能下降甚至损坏硬件。

在软件方面,错误检测和恢复机制是必不可少的。

通过增加校验码、冗余数据等方式,可以检测数据传输和存储过程中的错误。

当系统出现故障时,能够自动进行恢复或者切换到备份系统,以保证系统的持续运行。

此外,软件的更新和维护也非常重要,及时修复漏洞和优化性能可以提高系统的可靠性。

实时性和可靠性在很多情况下是相互关联的。

例如,在一个实时控制系统中,如果系统的可靠性不足,频繁出现故障,那么必然会影响其实时响应能力。

软件工程中的物联网和嵌入式系统设计

软件工程中的物联网和嵌入式系统设计

软件工程中的物联网和嵌入式系统设计在当今信息技术迅猛发展的时代,软件工程已经成为了各行各业的重要组成部分。

而物联网和嵌入式系统设计作为软件工程的重要领域,在现代科技应用中发挥着越来越重要的作用。

本文将对物联网和嵌入式系统设计在软件工程中的应用进行详细探讨。

一、物联网在软件工程中的应用物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网将传感器、装置和物品连接在一起,以实现智能化、自动化的管理和控制。

在软件工程中,物联网可以广泛应用于各个领域,如智能家居、智能医疗、智能交通等。

首先,在智能家居领域,物联网可以实现家庭设备的互联互通,通过智能终端设备控制家中的照明、暖气、空调等。

软件工程师可以设计并开发智能家居系统的应用软件,实现家居设备的远程操控和状态监测。

其次,在智能医疗领域,物联网可用于监测病人的生命体征、定位设备的实时位置等。

软件工程师可以设计并实现医疗设备的数据采集、传输和分析系统,为医生提供及时准确的患者数据,提高医疗服务质量。

再次,在智能交通领域,物联网可以连接交通设备、汽车和道路,实现交通管理的智能化。

软件工程师可以开发交通流量监测系统、智能交通信号控制系统等应用软件,提高交通运输的效率和安全性。

总结来说,物联网在软件工程中的应用非常广泛,从智能家居到智能医疗、智能交通等各个领域都可以看到其身影。

软件工程师在物联网应用的设计与开发中起到了重要的作用,通过不断创新和技术突破,推动了物联网技术的发展。

二、嵌入式系统设计在软件工程中的应用嵌入式系统是指嵌入到其他设备或系统中的具有独立功能的计算机系统。

它通常具有功耗低、体积小、性能高等特点,广泛应用于电子产品、汽车、航空航天等领域。

在软件工程中,嵌入式系统设计是指为了满足具体应用需求而进行的软硬件综合设计。

其主要任务是将应用软件与嵌入式硬件相结合,实现系统的功能需求。

首先,在电子产品领域,嵌入式系统设计扮演着重要的角色。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
物联网时代嵌入式系统最大的安全性向题是网络的恶 意 攻 击 。 互 联 网 时 代 ,网 络 攻 击 主 要 在 信 息 领 域 ;物 联 网 时 代,网络攻击通过底层 嵌 入 式 系 统 的 感 知 与 控 制 进 入 到 经 济 、文 化 、民 生 等 实 体 领 域 。 最 著 名 的 恶 意 攻 击 事 件 就 是 美 国与伊朗的网络战争,美 国 通 过“震 网”蠕 虫 病 毒 攻 击 伊 朗 核设施离心机,伊朗 则 两 次 捕 获 美 国 无 人 机。这 些 实 体 的 恶意攻击形式可以多 样 化,但 常 常 体 现 为 利 用 嵌 入 式 系 统 对网络开放窗口实 施 的 恶 意 攻 击。在 汽 车 电 子 领 域,自 动 驾驶时代即将来临时,人 们 最 担 心 的 不 仅 是 汽 车 电 子 系 统 可靠性带来的安全问 题,还 有 通 过 网 络 对 自 动 系 统 的 控 制 与 攻 击 ,以 各 种 方 式 制 造 的 车 损 及 车 祸 现 象 。
2.3 专 家 可 靠 性 设 计 的 知 识 集 成
经历多年完善的电子系统可靠性设计,积累了众 多 的 专家知识、技能与方 法 (如 非 线 性 补 偿、数 据 校 验 与 修 复、 粗大误差剔 除 ),以 及 与 可 靠 性 设 计 相 关 的 各 种 算 法 等。 早期,这些专家知识 反 映 在 电 子 工 程 师 的 系 统 设 计 中,后 来,随着微电子技术 与 软 件 技 术 的 发 展,这 些 专 家 知 识 以 不同的方式集成到 芯 片 之 中,如 集 成 电 路 中 的 数 字 电 路、 模拟电路的知识集 成,数 据 库 的 专 家 知 识 集 成,以 及 操 作 系统中各种可靠性设计专家知识集成等。系统中,所 有 这 些专家知识的集成,极大地降低了产品开发时可靠性 设 计 的难度。
2.2 人 工 智 能 可 靠 性 管 理 设 计
智能电子系统的软件介入带来了可靠性的两大不利 因素:一是,不可避免 的 软 件 出 错 会 造 成 系 统 失 误;二 是, 增加了软件运行时间,导致系统可能出现非实时响应 带 来 的可靠性问题。值得庆幸的是,智能电子系统可凭借 其 智 能化的微控制器实现系统的可靠性管理,例如开机后 的 自 检、运行中的系统冗 余 与 热 备 份、数 据 传 输 中 的 校 验 与 修 复、防外部干扰的屏 蔽 与 无 害 化 处 理、程 序 运 行 的 监 视 与 自 恢 复 ,以 及 系 统 失 效 后 的 安 全 性 包 容 等 。
4.4 网 络 报 复 式 危 机
在互联网时代,网 络 报 复 是 一 个 常 态 化 现 象,如 揭 露 隐 私 、发 恶 性 邮 件 、造 谣 生 事 等 ,这 些 网 络 报 复 很 多 是 精 神 层 面 的 安 全 性 问 题 。进 入 物 联 网 时 代 ,真 实 世 界 中 的 许 多 智 能 系 统 被 连 接 到 互 联 网 上 ,如 智 能 家 居 、自 动 汽 车 、家 用 电 器 、可 穿戴式设备等。网络报复便会深入到人们周围的智能系统 中 ,有 可 能 形 成 破 坏 性 网 络 报 复 ,如 让 冰 箱 停 电 、使 自 动 汽 车 频 出 故 障 、篡 改 生 理 检 测 设 备 中 的 数 据 等 。 随 着 物 联 网 智 能 化水平的发展,这种网络报复式危机会逐渐加剧。
4.2 病 毒 肆 虐 性 危 机
互联网中无处不在的病毒经常会进入网络终端。互 联 网 时 代 ,嵌 入 式 系 统 不 对 互 联 网 开 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,病 毒 肆 虐 的 危 害 仅 限 于 网 络 终 端 的 桌 面 系 统 ,人 们 用 各 种 杀 毒 软 件 来 防 止 病 毒 的 侵 害 。 物 联 网 时 代 ,大 量 的 网 络 终 端 是 各 种 智 能 化 工 具(如 嵌 入 式 系 统 的 工 业 控 制 机 、生 产 线 、机 器 人 等),即 使 没 有 恶 意 攻 击 ,一 旦 感 染 病 毒 ,也 会 出 现 重 大 安 全事故。
智能电子时代,由于电子系统无一例外地引入了 微 控 制器,系统中 的 许 多 功 能 都 体 现 为 硬 件 基 础 上 的 软 件 行 为。系统的可靠性因 素,除 了 硬 件 的 本 质 可 靠 性 外,主 要 是由软件出错概率引发的多值可靠性。此外,微控制 器 带 来的人工智 能 设 计,可 以 主 动 介 入 系 统 的 可 靠 性 控 制 设 计 ,以 提 高 系 统 的 可 靠 性 与 安 全 性 。
www.mesnet.com.cn
病毒具有天然免疫能力。虽然无法避免外界电磁干扰对 数据流造成的破坏,但可凭借应用程序及只读数据存 储 器 中的关键数据进行实时修复。因此,在网络病毒对互 联 网 肆意攻击的年代,几乎所有的智能化工具及其局域网 络 系 统都能刀枪不入。
3 本 质 不 安 全 的 互 联 网
3.1 路 由 传 输 不 确 定 性 带 来 的 安 全 性 问 题
互联网数据流遵循的是路由传输协议,而数据传 输 路 径是随机的。在匿名情况下,数据接收方很难查找到 发 送 方的网址,这就为病 毒 始 作 俑 者、网 络 攻 击 者 提 供 了 最 佳 保 护 ,同 时 也 给 网 络 监 控 带 来 诸 多 困 难 。
2.4 刀 枪 不 入 的 安 全 保 障
智能电子系统可靠性最高境界的一个重要表现是系 统软件的封闭性。系统中的所有软件都以代码固化方式 存放在程序存储器中,数据库中的重要数据也被存放 在 只 读数据存储器中。外部无法修改这些代码与数据,从 而 对
8 0 Microcontrollers & Embedded Systems 2016年第6期
互联网开放的结构体系,决定了它是一个先天的 不 安 全体系。互联网数据路由传输具有不确定性,人人都 可 自 由出入,互联网构筑的虚拟世界中法律法规总也赶不 上 虚 拟事物的七十二变,所有这些因素都决定了互联网是 一 个 本质不安全的网络体系。以互联网为基础的物联网不仅 继承了互联网的不安全因素,还会殃及作为网络终端 的 智 能电子系统。
物联网电子系统是物联网时代智能电子系统的一种 常见形式。在物联网中,智能电子系统以网络终端的 形 式 构成物联网的感知层与控制层。互联网是本质不安全的 网络体系,各种网络罪恶行为威胁网络安全。物联网 中 的 数据流可以轻易地与智能电子系统交互,从而将这些 威 胁 引入智能电子系统。 因 此,与 智 能 电 子 系 统 相 比,物 联 网 电子系统有突出的安全问题,即网络攻击型的致命性 安 全 问题。一个高可靠的智能电子系统接入物联网后,有 可 能 遭遇网络的恶意攻击而失效,在一些有安全性要求的 物 联 网电子系统中必须有防止恶意攻击的安全性设计。
由于智能电子系统中增加了软件运行时间,给系 统 带 来了实时性问题。在许多情况下,不会造成明显的系 统 可 靠性问题,只反映了系统灵敏性带来的不便。但在不 少 控 制类的系统中,有严 格 的 实 时 性 要 求,如 交 通 违 章 监 视 器 的 摄 像 系 统 ,必 须 保 证 车 辆 高 速 行 驶 下 的 抓 拍 效 果 。
物联网时代的嵌入式系统安全性问题
北京航空航天大学 何立民
传统电 子 时 代,电 子 系 统 的 可 靠 性 与 安 全 性 是 统 一 的,可靠即安全。智能 电 子 时 代 有 了 安 全 性 包 容 设 计,出 现了不可靠因素下的安全保障设计。物联网时代,几 乎 所 有嵌入式系统都具有互联网接入能力,体系结构从封 闭 到 开放,形成了互联网中非安全因素对嵌入式系统的入 侵 渠 道 ,物 联 网 系 统 的 安 全 性 设 计 上 升 到 空 前 高 度 。
3.4 法 律 法 规 滞 后 带 来 的 安 全 性 问 题
非本质安全的互联网带来物联网应用中的诸多安全 问题,例如网上的计费安全、财务安全、交易安全 等。 始 作 俑者常常利用漏洞实施犯罪行为,这些犯罪常常游走 在 法 律的边缘处。也有些明显的交易安全事件,如网上机 票 票 务系统中的假票事 件,虽 有 法 律 介 入 但 很 难 奏 效,因 为 犯 罪 成 本 低、难 发 现,其 还 可 用 七 十 二 变 快 速 应 对、规 避 风 险,这样就会造成法律部门发现晚、应对迟,待实施时 对 方 已 转 身 规 避 ,形 成 了 猫 捉 老 鼠 的 游 戏 。
性与高安全性。
2.1 微 电 子 技 术 的 高 本 质 可 靠 性 保 障
智能电子系统是在集成电路基础上构建的电子系统。 随着集成度 的 不 断 提 高、应 用 系 统 的 模 块 化 程 度 不 断 提 升、半 导 体 工 艺 不 断 进 步,目 前,集 成 电 路 已 具 有 超 长 寿 命。我们发现,许多废弃的电子产品上拆下的集成电 路 芯 片,仍可使用。在微电 子 集 成 技 术 与 半 导 体 工 艺 保 证 下, 智能电子系统是一个具有高本质可靠性的电子系统。
3.2 人 人 可 自 由 出 入 互 联 网 带 来 的 安 全 性 问 题
互联网对所有人 都 开 放,有 了 网 络 终 端,人 人 都 可 以 无条件上 网。 在 许 多 情 况 下,网 络 登 录 可 实 行 实 名 制 管 理,但众多的网络接入方式无须实名,这样一来,就给 犯 罪 分 子 带 来 可 乘 之 机 ,因 此 实 名 制 防 君 子 难 防 小 人 。
4 物 联 网 时 代 的 安 全 性 危 机
智能电子时代,物联网电子系统的安全性问题是 一 种 外源性因素引发的安全性危机。这些安全性危机有恶意
攻击性危机、病毒肆虐性危机、利益驱驶性危机,以及 网 络 报复式危机等,它们体现了虚拟世界从老虎到苍蝇的 多 样 性危机。
4.1 恶 意 攻 击 性 危 机
1 电 子 系 统 的 安 全 性 设 计 变 迁
传统电子 系 统 是 纯 硬 件 系 统,系 统 正 常 时 可 安 全 使 用,系统失效后无安全可言。传统电子系统用减少元 器 件 的失效率来提高系统的可靠性,这时的元器件有明显 的 可 靠性等级,如 军 用 级、工 业 级、商 业 级、民 用 级 等 元 器 件。 为了保证军工产品 的 可 靠 性、安 全 性,军 工 类 电 子 产 品 设 计中,所有的元器件无一例外地使用军用级产品。我 们 常 常会见到一个奇特 现 象,即 军 工 电 子 系 统 产 品 设 计 中,往 往不敢采用一些先进的元器件,因为这些新型元器件 通 常 没有军用级产品。
相关文档
最新文档