物聯(lián)網(wǎng)更需要安全
北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司在計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面不斷創(chuàng)新和提高,特別是在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域具有較為豐富的積累。金奧博是北京市密碼產(chǎn)品定點生產(chǎn)和銷售單位,他們研制的多項安全產(chǎn)品通過了國密辦的安全鑒定。公司日前組建的網(wǎng)絡(luò)密碼認證實驗室也被認證為北京市重點實驗室,承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)安全方面的研究工作。
為了更加深入地了解和探討物聯(lián)網(wǎng)的安全問題,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》雜志記者日前對北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司信息安全部技術(shù)總監(jiān)、網(wǎng)絡(luò)密碼認證技術(shù)北京重點實驗室副主任、北京市科技新星李瑛女士就物聯(lián)網(wǎng)的安全問題進行了專訪。
本刊記者:我們了解的北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域有較為豐富的積累。新一代信息技術(shù)革命又讓我們進入了物聯(lián)網(wǎng)時代。請您談?wù)勎锫?lián)網(wǎng)的安全和互聯(lián)網(wǎng)的安全有什么不同,貴公司覺得物聯(lián)網(wǎng)安全研究的現(xiàn)狀是怎樣的?
李瑛女士:物聯(lián)網(wǎng)的推廣使用能夠給人們的生活帶來便利,可以提高工作效率,同時推動國民經(jīng)濟的發(fā)展,但是也必須注意到物聯(lián)網(wǎng)的大范圍普及會存在巨大的安全隱患。信息化與網(wǎng)絡(luò)化帶來的風(fēng)險問題,在物聯(lián)網(wǎng)中會變得更加迫切與復(fù)雜。由于物聯(lián)網(wǎng)連接和處理的對象主要是機器和物,以及相關(guān)的數(shù)據(jù),其感知節(jié)點大都部署在無人監(jiān)控的環(huán)境,具有能力脆弱、資源受限等特點,其“所有權(quán)”特性導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)對信息安全的要求比以處理文本為主的互聯(lián)網(wǎng)更高,對保護隱私權(quán)和保障可信度的要求也更高。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的高級階段,由于物聯(lián)網(wǎng)場景中的實體均具有一定的感知、計算和執(zhí)行能力,廣泛存在的這些感知設(shè)備對國家基礎(chǔ)設(shè)施、社會和個人信息安全存在新的安全隱患。
我們都知道物聯(lián)網(wǎng)目前存在安全問題,如果這些問題不能得到很好的解決,或者說沒有很好的解決辦法,將會在很大程度上制約物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。我們在強調(diào)標(biāo)準、技術(shù)、應(yīng)用方案以及人才的同時,也不能忽視物聯(lián)網(wǎng)安全的重要性。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特點,2009年歐盟物聯(lián)網(wǎng)項目研究組制定的《未來物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略》中明確指出:物聯(lián)網(wǎng)在安全和隱私方面的研究以節(jié)能高效的安全算法和低成本、安全、高效的安全認證設(shè)備為研究方向。國內(nèi)對物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的研究以安全框架和探索研究居多,具體安全技術(shù)的研究較少。我們的物聯(lián)網(wǎng)密碼認證系統(tǒng)是不是行業(yè)唯一的物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng),我不能肯定,但是我確實沒有聽到有類似的產(chǎn)品。在今年4月份北京召開的中國(北京)國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會和8月份深圳召開的中國(深圳)國際物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用博覽會上,物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)方面的參展商只有北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司一家。
本刊記者:請您簡單介紹一下金奧博,貴公司是一個什么樣的公司,公司在安全系統(tǒng)研究方面有什么積累或優(yōu)勢,最初又是怎樣想到要做''物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)'’的?
李瑛女士:北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司是北京市科學(xué)技術(shù)情報研究所下屬的、具有獨立法人資格的股份制高新技術(shù)企業(yè)。金奧博是遵照科技部的有關(guān)科研機構(gòu)改制要求,以北京市科技情報研究所的計算機部為基礎(chǔ),為更好地適應(yīng)社會發(fā)展,轉(zhuǎn)變經(jīng)營管理模式而成立的具有獨立法人資格的股份制高新技術(shù)企業(yè)。金奧博繼承了以往服務(wù)政府和社會的優(yōu)良傳統(tǒng),堅持為政府及廣大企事業(yè)單位提供信息技術(shù)的研究與開發(fā)服務(wù)。近年來,金奧博在計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面不斷創(chuàng)新和提高,特別是在互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域有較為豐富的積累。公司目前是北京市密碼產(chǎn)品定點生產(chǎn)和銷售單位,所研制的多項安全產(chǎn)品都通過了國密辦的安全鑒定。最近,北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司組建的網(wǎng)絡(luò)密碼認證實驗室也被認證為北京市重點實驗室,承擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)安全方面的研究工作。
在物聯(lián)網(wǎng)概念興起時,我們發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)其實是密不可分的?,F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全體系中的大部分機制仍然可以適用于物聯(lián)網(wǎng),并能夠提供一定的安全性,如認證機制、加密機制等,但是還需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征對安全機制進行調(diào)整和補充。所以我們開始將多年積累的安全技術(shù)以及對數(shù)據(jù)安全的理解應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中來,并開始研究與物聯(lián)網(wǎng)特征對應(yīng)的安全機制。目前,國內(nèi)都在談物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題,但很少有企業(yè)站出來表示能解決物聯(lián)網(wǎng)的安全問題或者愿意著手解決這些安全問題??紤]到物聯(lián)網(wǎng)對中國未來經(jīng)濟的重要性、國家安全的重要性,必須要有中國自己的企業(yè)來承擔(dān)這一神圣使命。北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司是為數(shù)不多的愿意承擔(dān)這一使命的企業(yè),也是為數(shù)不多的明確從事物聯(lián)網(wǎng)安全研發(fā)且又有實際產(chǎn)品的企業(yè)。希望北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司能為中國物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全做出自己的貢獻。
本刊記者:能否具體解釋一下物聯(lián)網(wǎng)目前存在哪些安全問題?我們該怎樣針對這些問題,積極地采取措施,來確保物聯(lián)網(wǎng)的安全?
李瑛女士:物聯(lián)網(wǎng)的體系大致可以劃分為三個層次,即負責(zé)信息采集的感知層、負責(zé)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層和負責(zé)信息分析與利用的應(yīng)用層。所以從物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)來看,物聯(lián)網(wǎng)除了面對傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問題之外,還存在著大量自身特殊的安全問題,并且這些特殊性大多來自感知層,如船只航行的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、核電站的設(shè)備控制數(shù)據(jù)、水壩設(shè)備控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。物聯(lián)網(wǎng)安全可能包括智能感知節(jié)點的自身安全問題、假冒攻擊、數(shù)據(jù)驅(qū)動攻擊、惡意代碼攻擊、拒絕服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全問題、信息安全問題、傳輸層和應(yīng)用層的安全隱患等等,而應(yīng)用層也存在一些設(shè)計信息處理利用等方面的安全問題。所以在我的理解里,物聯(lián)網(wǎng)安全的總體需求就是物理安全、信息采集的安全、信息傳輸?shù)陌踩托畔⑻幚淼陌踩?。具體可以通過對物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備進行認證,并對傳感信息進行完整性驗證和保密傳輸來保證物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層和應(yīng)用層的信息安全。對物聯(lián)網(wǎng)的傳感節(jié)點設(shè)備進行認證,其實就是指對物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)傳感器設(shè)備或者對RFID閱讀器設(shè)備的認證,其中,對RFID標(biāo)簽的認證包含在RFID閱讀器設(shè)備認證的協(xié)議中。
本刊記者:貴公司在物聯(lián)網(wǎng)安全方面有哪些特別具有競爭力的產(chǎn)品?這些系統(tǒng)采用怎樣的安全架構(gòu),從哪些方面保護了物聯(lián)網(wǎng)的安全?
李瑛女士:北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)了一系列與數(shù)據(jù)安全、身份認證息息相關(guān)的安全產(chǎn)品。這些技術(shù)積累、安全模型都可以應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域,如節(jié)點身份認證、數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)?。目前,我們公司已?jīng)推出了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專用安全產(chǎn)品一一聯(lián)網(wǎng)密碼認證安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)的安全架構(gòu)是:在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心端建立認證中心,負責(zé)對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心接收到的物聯(lián)網(wǎng)傳感信息密文進行解密,對傳感信息的簽名進行簽名驗證(完整性驗證)。比如,在物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點設(shè)備(如傳感器或RFID閱讀器)上嵌入一塊加密芯片,作為傳感節(jié)點設(shè)備端的加密硬件;在RFID內(nèi)預(yù)存信息(如RFID的標(biāo)識),以便在RFID初始化過程中,事先將RFID內(nèi)的預(yù)存信息進行簽名;在設(shè)備認證和傳感信息簽名驗證過程中,使RFID內(nèi)的簽名信息通過RFID閱讀器進行認證和簽名驗證,傳感節(jié)點端加密設(shè)備對RFID實時采集的信息(或RFID讀卡器采集的固定傳感信息)進行簽名或加密。
總之,該物聯(lián)網(wǎng)密碼認證系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能主要有:對傳感節(jié)點設(shè)備的認證、對傳感信息的簽名和保密傳輸?shù)取?
本刊記者:您提到的物聯(lián)網(wǎng)密碼認證安全系統(tǒng)最突出的特點是什么?
李瑛女士:北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司的產(chǎn)品最大的特點是輕量級密碼認證系統(tǒng)。COS(加密芯片的操作系統(tǒng))小,使用的對稱密碼算法占用空間少、計算復(fù)雜度小、能耗小,安全協(xié)議存儲占用空間小,安全協(xié)議基于對稱密碼算法SM1和雜湊算法SM3,占用空間少、運算量小、速度快,所以系統(tǒng)具有輕量級特點,非常適應(yīng)于空間小、運算能力弱、低功耗需求的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備中。這些系統(tǒng)都是公司自主研發(fā),專利都在自己手中,系統(tǒng)的研究方向符合國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要。產(chǎn)品在國密辦有備案,硬件產(chǎn)品也是通過國密辦安全鑒定的產(chǎn)品,可以說是一套純國產(chǎn)的安全產(chǎn)品。在技術(shù)特征上,它有5個較為鮮明的特征。
一是安全性高。采用的是芯片級的安全協(xié)議,包括認證、簽名、加解密傳輸。安全協(xié)議在芯片中運行受芯片的保護,保證了安全協(xié)議各個環(huán)節(jié)的安全;同時采用了組合密鑰技術(shù),即由組合密鑰生成算法生成對稱密鑰,實現(xiàn)認證/簽名密鑰一次一變。此外,認證中心全部設(shè)備的密鑰“基”,也就是密鑰種子,是以密文形勢存儲的,保證了認證中心數(shù)據(jù)的儲存安全;最后,系統(tǒng)還采用了獨特的認證和簽名系統(tǒng)架構(gòu)的安全策略。
二是認證速度快。系統(tǒng)采用對稱密碼算法體制建立認證協(xié)議。認證中心采用終端設(shè)備標(biāo)識的快速定位法,有效提高了認證的效率。經(jīng)過第三方的評測,該認證中心系統(tǒng)實現(xiàn)并發(fā)認證2萬人只需27秒,每天能完成約6000萬次設(shè)備認證“任務(wù)”;而并發(fā)簽名驗證2萬人,只需要47秒,或每天能完成3000多萬次簽名驗證任務(wù)。
三是管理終端數(shù)量大。采用少量認證參數(shù)來建立終端認證系統(tǒng),單一認證中心能管理3億臺終端設(shè)備。
四是認證中心建設(shè)成本低。采用對稱密碼算法和組合密鑰技術(shù)來建立認證系統(tǒng),用少量設(shè)備認證參數(shù)來建立認證中心,建設(shè)成本低。
五是認證系統(tǒng)維護量小。采用組合密鑰技術(shù)來進行認證密鑰管理,實現(xiàn)了認證密鑰更新免維護。
本刊記者:物聯(lián)網(wǎng)密碼認證系統(tǒng)將主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?您怎樣看它的市場前景?
李瑛女士:該產(chǎn)品主要應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)信息安全領(lǐng)域,當(dāng)然其本身也能用于互聯(lián)網(wǎng)中。我非??春梦锫?lián)網(wǎng)密碼認證系統(tǒng)的市場應(yīng)用前景。我相信物聯(lián)網(wǎng)安全的問題將逐步被清晰地認識。作為國內(nèi)目前僅有的物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品,它將會在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的7大行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域顯現(xiàn)出其顯著的優(yōu)勢,如電子身份證、網(wǎng)上銀行、醫(yī)保結(jié)算、電子商務(wù)、民主選舉、手機支付、電視點播等具有超大規(guī)模用戶群的應(yīng)用領(lǐng)域,尤其是,若應(yīng)用于電子身份證,可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)各種應(yīng)用真正一卡通。只需要在各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的平臺上設(shè)置權(quán)限管理系統(tǒng)即可,不需要用戶一人手持多個認證卡,亦即實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實名制。
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