物联网生态系统的安全管理

# 物联网生态系统的安全管理 ## 1. 物联网基础设施的安全基础 ### 1.1 TCB 的重要性 在物联网基础设施中，可信计算基（TCB）的定义至关重要。以个人电脑或平板电脑为例，操作系统和配置文件属于 TCB 的一部分，因为操作系统的任何安全漏洞都可能破坏整个电脑。为物联网基础设施定义 TCB，有助于为处于其范围内的组件提供多层次的额外安全保障。 ### 1.2 数据加密 加密是将数据转换为未经授权的用户难以直接解读的格式的过程。确保物联网基础设施中存储的数据和通过网络传输的数据都采用加密形式非常重要，这有助于防止第三方对数据进行未经授权的篡改。将加密数据恢复为原始形式的过程称为解密，市场上有多种加密软件可供选择。 ### 1.3 云平台对物联网安全的影响 大多数物联网应用将构建和部署在云平台上，因此云平台的所有安全问题都会对物联网组件构成安全威胁。云安全架构分为软件应用层、平台层和基础设施层，每层都有其特定的安全问题。 ## 2. 云平台的安全问题及应对策略 ### 2.1 多租户问题 云的一个主要问题是多租户。由于底层虚拟化平台，云基础设施能够使用同一组资源为多个独立客户（租户）提供服务，这增加了数据机密性和完整性的风险，在公共云环境中尤为严重，因为公共云服务可被竞争客户使用，且用户数量更多。应对多租户问题的方法有： - 虚拟机分段 - 数据库分段 - 虚拟机自省 ### 2.2 虚拟机分段 虚拟化是大多数基础设施即服务（IaaS）的基础，市场上有多种虚拟化软件，如 VMware vSphere、Citrix XenServer 和 Microsoft Hyper - V。这些软件可将物理机转换为多个虚拟机，这些虚拟机可作为数据库、Web 服务器和文件服务器。虚拟化平台的主要组件是管理程序，它为虚拟机提供资源。由于多个客户的虚拟机可能位于同一物理机上，会带来安全风险，如未经授权的连接、监控和恶意软件引入。为防止这些问题，包含机密客户数据的虚拟机应进行分段和隔离，这一过程称为虚拟机分段。 ### 2.3 数据库分段 在 IaaS 中，基础设施资源作为服务提供；在软件即服务（SaaS）中，除软件应用外，数据库也作为服务提供。多个客户的数据可能存储在同一数据库的不同行中，通过客户 ID 进行区分。在应用代码错误或访问控制列表错误的情况下，客户数据存在风险。为控制对数据库数据的访问，市场上有多种工具和技术，这些工具基于认证和授权系统，确保某些行只能根据预定义的安全策略进行修改。此外，对数据库中存储的数据进行加密也是降低安全威胁的一种技术。 ### 2.4 虚拟机自省 虚拟机自省是管理程序提供的一项服务，用于检查每个运行在其之上的虚拟机的内部状态。市场上有许多工具利用这项服务实现虚拟机的分段和隔离。虚拟机自省可提供虚拟机的应用程序和服务信息以及配置细节，借助这些信息可以为每个虚拟机创建和实施自定义安全策略，确保在多租户环境中虚拟机保持分段和隔离。 ### 2.5 分布式拒绝服务（DDoS）攻击 在云系统中，如果大量消息攻击云系统的所有节点，过度使用服务器资源，使资源无法满足实际需求，则称为分布式拒绝服务（DDoS）攻击。DDoS 攻击有简单和复杂多种版本，简单的攻击工具如 X - Dos（基于 XML 的拒绝服务）和 H - Dos（基于 HTTP 的拒绝服务），复杂的攻击工具如 Agobot、M