針對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全問題，需要提高黑客攻擊物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本，降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全風(fēng)險。我們將從7個攻擊面對設(shè)備進行安全評估分析，并給出應(yīng)對措施。

    1. 糟糕的Web用戶界面

    配置良好的Web用戶界面是吸引用戶的重要因素之一。對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序而言，良好的Web用戶界面可以幫助用戶實現(xiàn)各項控制功能，設(shè)置設(shè)備，以及更快、更輕松地將設(shè)備集成到系統(tǒng)中。但是麻煩的是，這些Web用戶界面經(jīng)常也會為網(wǎng)絡(luò)犯罪分子提供同樣的易用性。

    大多數(shù)情況下，令人煩惱的物聯(lián)網(wǎng)Web界面問題與Web應(yīng)用程序的問題同樣困擾著企業(yè)。雖然SQL注入在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序中并不是什么大問題，但命令注入、跨站點腳本以及跨站點請求偽造都是編程錯誤，能夠?qū)е路缸锓肿与S時訪問設(shè)備和完整的系統(tǒng)，以控制、監(jiān)視和訪問真實世界的運營操作。

    幸運的是，大多數(shù)Web用戶界面安全問題的補救措施與多年來向Web開發(fā)人員反復(fù)灌輸?shù)膬?nèi)容相同，包括：驗證輸入、要求強密碼（并且不允許在第一階段的初始設(shè)置后使用默認(rèn)密碼）、不公開憑據(jù)、限制密碼重試嘗試，以及確保密碼和用戶名恢復(fù)程序的可靠性等。正如Sam在《卡薩布蘭卡（Casablanca）》中所吟唱的那般，“……隨著時光流逝，還是那一套”。

    威脅案例：在2014年的44Con大會上，研究人員Mike Jordan就演示了如何利用佳能的Pixma打印機的Web界面修改打印機的固件從而運行Doom游戲。

    2. 缺乏身份驗證

    為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序驗證用戶身份是一件好事。當(dāng)應(yīng)用程序可以控制建筑物訪問和進行環(huán)境控制，或者為可能監(jiān)視建筑物使用者的音頻和視頻設(shè)備提供訪問權(quán)限時，身份驗證似乎是“必備因素”，但在某些情況下，即使是最基本的身份驗證也在實施中被遺漏了。

    對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序來說，兩種身份驗證非常重要。首先是用戶身份驗證。考慮到許多物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜性，問題是每個設(shè)備是否需要身份驗證，或者單個系統(tǒng)身份驗證是否足以支持網(wǎng)絡(luò)上的每個設(shè)備。易用性的考慮使大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計人員選擇后者，所以對接入設(shè)備或控制中心的強身份驗證顯得至關(guān)重要。

    系統(tǒng)的單點登錄也使得另一種類型的認(rèn)證——設(shè)備認(rèn)證——變得更為重要。由于用戶沒有在每個設(shè)備接口上進行身份驗證，因此物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備應(yīng)該要求它們之間進行身份驗證，以便攻擊者無法使用隱含的信任作為進入系統(tǒng)的憑證。

    與Web界面安全性一樣，關(guān)閉這個安全漏洞的前提是將物聯(lián)網(wǎng)視為一個“真正的”應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)。由于許多設(shè)備沒有本機用戶界面——這取決于瀏覽器UI或用于人機交互的應(yīng)用程序——因此會出現(xiàn)“如何實現(xiàn)”的特殊問題，但任何設(shè)備缺乏身份驗證，使得物聯(lián)網(wǎng)周邊的安全性變得更加脆弱。

    威脅案例：2018年5月，英國PenTestPartners的安全研究人員發(fā)現(xiàn)，由于Z-Wave協(xié)議安全類的nodeinfo命令完全未加密且未經(jīng)過身份驗證，最終導(dǎo)致超過1億個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備容易受到黑客降級攻擊，允許攻擊者在未設(shè)置安全性的情況下截獲或廣播欺騙節(jié)點命令類。

    3. 使用默認(rèn)配置

    你知道IoT設(shè)備自帶的默認(rèn)用戶名和密碼嗎？這是每個人都可以通過谷歌搜索得到解答的問題。所以，對于那些不允許改變默認(rèn)設(shè)置的設(shè)備和系統(tǒng)來說，這將會是一個真正的問題。

    默認(rèn)用戶憑證（比如說常用的用戶名“admin”）是物聯(lián)網(wǎng)安全設(shè)置問題上的一個巨大威脅信號，但這并不是唯一重要的設(shè)置，包括使用的端口、設(shè)置具有管理員權(quán)限的用戶、記錄（或不記錄）日志和事件通知，這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)都是應(yīng)該關(guān)注的“以安全為中心”的設(shè)置，應(yīng)該通過這些安全設(shè)置來滿足各種部署需求。

    除了允許將安全設(shè)置與環(huán)境現(xiàn)有的安全基礎(chǔ)設(shè)施更完全地結(jié)合起來之外，對默認(rèn)設(shè)置的修改還能夠減少IoT的攻擊面，并增加入侵者侵入系統(tǒng)的難度。但是，與本文中描述的許多其他安全問題一樣，這一點不是用戶能輕易改變的。但是，無法更改的默認(rèn)值確實為安全基礎(chǔ)架構(gòu)的額外審查提供了另一個點，這些安全基礎(chǔ)架構(gòu)將覆蓋在IoT部署上。

    威脅案例：2014年，Proofpoint的研究人員首次發(fā)現(xiàn)了涉及電視、冰箱等傳統(tǒng)家電在內(nèi)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊，這也是首次出現(xiàn)針對家電產(chǎn)品的“僵尸網(wǎng)絡(luò)”，并且也是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)攻擊的首例。據(jù)悉，黑客每天侵入超過10萬臺消費設(shè)備，包括家用路由器、多功能媒體中心、電視機以及冰箱，并將此作為僵尸網(wǎng)絡(luò)的一部分。之所以能夠輕松地入侵如此大規(guī)模的家用電器，正是因為大部分用戶沒有正確設(shè)置安全密碼，或者一直在使用設(shè)備默認(rèn)密碼。

    4. 固件更新問題

    固件正像細(xì)菌和豌豆一樣正在不斷發(fā)展演變。開發(fā)人員會注意到哪里出了問題，哪里有漏洞，以及如何才能做得更好，并發(fā)布比最初版本更好的新固件。許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的問題是無法升級固件。這使得固件成為一個嚴(yán)重的安全威脅。

    不斷發(fā)展演變的固件的優(yōu)點之一是：更新使系統(tǒng)成為一個移動目標(biāo)。當(dāng)設(shè)備上的固件是固定的、不可移動的，攻擊者就有機會在空閑時間對其進行剖析，在他們自己的空閑時間開發(fā)漏洞，并對這些漏洞充滿信心地發(fā)起攻擊。今年5月爆發(fā)的VPNFilter攻擊就是這樣的一個例子，說明了當(dāng)這些設(shè)備的固件無法進行更新時，可能會發(fā)生的攻擊，或者即使有更新的固件，用戶也不愿使用或根本無法更新。

    顯然，如果設(shè)備可以更新，那么根據(jù)最佳安全實踐，設(shè)備應(yīng)該保持最新的版本和補丁。如果無法更新設(shè)備，那么應(yīng)該重點關(guān)注已知的漏洞，并采取其他安全措施確保這些漏洞在外圍的安全環(huán)境中被有效地阻止。

    威脅案例：2017年9月，一位黑客通過分析ofo共享單車的固件，發(fā)掘了4種攻擊方法，并控制了共享單車；2017年10月，LIFX智能燈泡也被成功入侵，因為其固件中泄露了密鑰相關(guān)的信息；ReCon BRX 2018會議上，來自美國東北大學(xué)的兩位研究員逆向了小米物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的內(nèi)部固件，發(fā)現(xiàn)了整個小米生態(tài)存在的漏洞。

    5. 云接口問題

    很少有商業(yè)自動化系統(tǒng)能夠在不依賴于云的情況下增強其處理能力和命令知識庫。尤其在使用語音處理和命令轉(zhuǎn)換的情況下，系統(tǒng)與云的連接可能成為一個重大安全威脅。

    想一下在一個物聯(lián)網(wǎng)實例與其所依賴的云之間來回傳遞的消息類型。當(dāng)然是簡單的控制數(shù)據(jù)包，但可能會被用來錄制語音和視頻、任務(wù)列表、日歷事件以及DevOps框架和工具的指令。這些敏感數(shù)據(jù)流有沒有通過加密的隧道進行傳輸？你真的確定嗎？

    與物聯(lián)網(wǎng)安全的許多其他方面一樣，真正的問題是，在大多數(shù)情況下，用戶對如何保護云接口的安全沒有發(fā)言權(quán)。除此之外，大多數(shù)用戶都不知道云計算基礎(chǔ)設(shè)施所在的位置，而且可能存在安全責(zé)任劃分和監(jiān)管歸屬的問題。所以你應(yīng)該了解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的功能，他們發(fā)送數(shù)據(jù)的位置，以及如何使用防火墻、入侵防御系統(tǒng)（IPS）和其他安全工具來彌補云接口的安全漏洞。

    6. 薄弱的網(wǎng)絡(luò)安全性

    一個寫得很差的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用程序可以從內(nèi)到外暴露你的網(wǎng)絡(luò)防火墻缺陷，攻擊者可以通過這些漏洞滲透到你的系統(tǒng)中，并對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和通用計算機發(fā)起攻擊。允許用戶在家庭網(wǎng)絡(luò)安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，卻不更新防火墻的配置來增強防護，導(dǎo)致攻擊者利用防火墻的這一弱點實施攻擊活動。

    在許多情況下，防火墻是應(yīng)對外部攻擊的；也就是說，他們專注于試圖進入網(wǎng)絡(luò)的外部流量。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過最初從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部調(diào)用其控制服務(wù)器，然后通過常規(guī)心跳傳輸（heartbeat transmissions）維護連接來解決這個問題。建立連接后，攻擊者可以利用未加密和未經(jīng)身份驗證的通信流中的漏洞，在打開連接時將惡意通信發(fā)送回網(wǎng)絡(luò)。

    有些人可能會說攻擊者必須知道設(shè)備的連接和類型才能利用漏洞，他們是對的，但那些人可能沒有聽說過Shodan。通過簡單的Shodan搜索，就可以在無需花費太多精力和時間的情況下，找到各種設(shè)備、通信和開放端口。一旦找到這些信息，簡單的腳本就會自動處理問題。攻擊者可以輕松的利用互聯(lián)網(wǎng)的搜索功能找到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的脆弱性。

    7. MQTT通信協(xié)議問題

    最后，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計人員或開發(fā)人員完全忘記安全性時，問題將比比皆是。對于來自工業(yè)控制領(lǐng)域的通信協(xié)議MQTT而言，數(shù)以萬計的已部署系統(tǒng)甚至缺乏最基本的安全性。

    所謂“MQTT”是1999年創(chuàng)建的輕量級機器對機器通信協(xié)議，該協(xié)議作為低帶寬的通信方式（例如衛(wèi)星），現(xiàn)如今已經(jīng)成為不頻繁或間歇性聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的主要協(xié)議。

    多年來，工業(yè)控制安全模型過于簡單卻存在兩大主要誤區(qū)：首先，系統(tǒng)很少連接到任何更廣泛的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)；其次，誰會想要攻擊和控制工業(yè)控制系統(tǒng)？那里又沒有什么有價值的內(nèi)容！

    當(dāng)然，現(xiàn)在的系統(tǒng)依賴于互聯(lián)網(wǎng)，各種各樣的攻擊者都想獲得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的訪問權(quán)或控制權(quán)，因為它們可以生成數(shù)據(jù)并作為進入其他系統(tǒng)的跳板。值得注意的是，對于MQTT和其他協(xié)議而言，漏洞可能并不存在于協(xié)議本身，而是存在于這些協(xié)議的實現(xiàn)方式中。

    威脅案例：2016年，安全研究人員盧卡斯·倫德格倫通過互聯(lián)網(wǎng)掃描發(fā)現(xiàn)全球約有6.5萬臺使用MQTT（消息列隊遙測傳輸）的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器均暴露在公共互聯(lián)網(wǎng)上，無需驗證，也沒有加密通信，極易遭受攻擊。

    結(jié)論

    總而言之，保護物聯(lián)網(wǎng)安全部署的關(guān)鍵在于認(rèn)知：了解物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上實際部署的內(nèi)容；了解這些設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上的作用；以及了解有關(guān)數(shù)據(jù)在本地設(shè)備與其所依賴的云系統(tǒng)間流動的知識等等。

 

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