
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以 *** 作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。过去一年中,全球各地的物联网恶意攻击事件大幅增加,其中就包括了两次非常有名的DDoS攻击:一次发生在通过Akamai托管的“Krebs on Security”博客网站上,另一次则发生在为众多社交网站的关键互联网基础设施提供支持的Dyn DNS服务器上。
在这两个案例中,攻击者利用物联网设备(如IP监控摄像头、DVR以及其他与目标无关的消费类设备)创建了能够破坏目标(不相关)服务的僵尸网络。在DNS事件中,许多常用的互联网服务都遭到了破坏,包括Netflix、Spotify、Twitter、Tumblr等等。
可以看出,黑客在众多攻击事件中使用的套路是:将恶意代码写入通常位于网络附近或边缘位置的设备的非易失性存储中,令该设备被劫持成为恶意僵尸网络的一部分。而物联网边缘网络和设备之所以被黑客盯上,其原因就在于通常情况下,在企业认识到加密安全保护是新设计中稳健周全的基础支柱要素之前,大多数物联网设备都已经被部署完毕,这就让它们非常轻易地成为了黑客攻击入侵的目标。
更加聪明的深度防御
一般的物联网管理者,往往在软件安全方面投入了大量安全监管精力,但是却很容易忽略硬件选项。然而如果不同时考虑硬件和软件的话,则无法实现“自动防御故障”安全保护。
针对物联网领域的安全隐患,美光科技提出的策略是:设计具有相应的恶意软件抵御能力的设备,并使之具有适当级别的保护冗余,以防未来暴露出一些意想不到的安全漏洞。这也就是说,最好的深度防御其实是硬件和软件的强强联合。
美光科技认为,存储正是打通软件和硬件安全方案的关键点,因此其安全防御的思路,就是通过软件和硬件结合的存储级别的安全防护,来解决当前困扰物联网行业的安全难题。尽管IPv4中常见的攻击方式将在IPv6网络中失效,使来自网络层的一些安全攻击得以抑制,但采用IPv6并不意味着关紧了安全的大门,来自应用层的威胁将以新的方式出现。 总有人误认为“网络改成IPv6,安全问题就全面解决了”。诚然,IPv4中常见的一些攻击方式将在IPv6网络中失效,例如网络侦察、报头攻击、碎片攻击、假冒地址及蠕虫病毒等,但IPv6不仅不可能彻底解决所有安全问题,反而还会产生新的安全问题。
虽然与IPv4相比,IPv6在网络保密性、完整性方面做了更好的改进,在可控性和抗否认性方面有了新的保证,但目前多数网络攻击和威胁来自应用层而非网络层。因此,保护网络安全与信息安全,只靠一两项技术并不能实现,还需配合多种手段,诸如认证体系、加密体系、密钥分发体系、可信计算体系等。
安全新问题如影随形
IPv6是新的协议,在其发展过程中必定会产生一些新的安全问题,主要包括:
● 针对IPv6的网管设备和网管软件都不太成熟。
IPv6的管理可借鉴IPv4。但对于一些网管技术,如SNMP(简单网络管理)等,不管是移植还是重建,其安全性都必须从本质上有所提高。由于目前针对IPv6的网管都不太成熟,因此缺乏对IPv6网络进行监测和管理的手段,对大范围的网络故障定位和性能分析的能力还有待提高。
● IPv6中同样需要防火墙、、IDS(入侵检测系统)、漏洞扫描、网络过滤、防病毒网关等网络安全设备。
事实上,IPv6环境下的病毒已经出现。例如,有研究人员在IPv6中发现了一处安全漏洞,可能导致用户遭受拒绝服务攻击。据悉,该漏洞存在于IPv6的type 0路由头(RH0)特征中。某些系统在处理IPv6 type 0路由头时存在拒绝服务漏洞。
● IPv6协议仍需在实践中完善。
IPv6组播功能仅仅规定了简单的认证功能,所以还难以实现严格的用户限制功能。移动IPv6(Mobile IPv6)也存在很多新的安全挑战,目前移动IPv6可能遭受的攻击主要包括拒绝服务攻击、重放攻击以及信息窃取攻击。另外,DHCP( Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)必须经过升级才可以支持IPv6地址,DHCPv6仍然处于研究、制订之中。
●向IPv6迁移过程中可能出现漏洞。
目前安全人员已经发现从IPv4向 IPv6转移时出现的一些安全漏洞,例如黑客可以非法访问采用了IPv4和IPv6两种协议的LAN网络资源,攻击者可以通过安装了双栈的IPv6主机建立由IPv6到IPv4的隧道,从而绕过防火墙对IPv4进行攻击。
IPv6协议在网络安全上的改进
● IP安全协议(IPSec)技术
IP安全协议(IPSec)是IPv4的一个可选扩展协议,而在IPv6中则是一个必备的组成部分。IPSec协议可以“无缝”地为IP提供安全特性,如提供访问控制、数据源的身份验证、数据完整性检查、机密性保证,以及抗重播(Replay)攻击等。
IPSec通过三种不同的形式来保护通过公有或私有IP网络来传送的私有数据。
(1)验证:通过认证可以确定所接受的数据与所发送的数据是否一致,同时可以确定申请发送者在实际上是真实发送者,而不是伪装的。
(2)数据完整验证:通过验证保证数据从原发地到目的地的传送过程中没有任何不可检测的数据丢失与改变。
(3)保密:使相应的接收者能获取发送的真正内容,而无关的接收者无法获知数据的真正内容。
需要指出的是,虽然IPSec能够防止多种攻击,但无法抵御Sniffer、DoS攻击、洪水(Flood)攻击和应用层攻击。IPSec作为一个网络层协议,只能负责其下层的网络安全,不能对其上层如Web、E-mail及FTP等应用的安全负责。
●灵活的扩展报头
一个完整的IPv6数据包包括多种扩展报头,例如逐个路程段选项报头、目的选项报头、路由报头、分段报头、身份认证报头、有效载荷安全封装报头、最终目的报头等。这些扩展报头不仅为IPv6扩展应用领域奠定了基础,同时也为安全性提供了保障。
比较IPv4和Ipv6的报头可以发现,IPv6报头采用基本报头+扩展报头链组成的形式,这种设计可以更方便地增添选项,以达到改善网络性能、增强安全性或添加新功能的目的。
IPv6基本报头被固定为40bit,使路由器可以加快对数据包的处理速度,网络转发效率得以提高,从而改善网络的整体吞吐量,使信息传输更加快速。
IPv6基本报头中去掉了IPv4报头中的部分字段,其中段偏移选项和填充字段被放到IPv6扩展报头中进行处理。
去掉报头校验(Header Checksum,中间路由器不再进行数据包校验)的原因有三: 一是因为大部分链路层已经对数据包进行了校验和纠错控制,链路层的可靠保证使得网络层不必再进行报头校验; 二是端到端的传输层协议也有校验功能以发现错包; 三是报头校验需随着TTL值的变化在每一跳重新进行计算,增加包传送的时延。
●地址分配与源地址检查
地址分配与源地址检查在IPv6的地址概念中,有了本地子网(Link-local)地址和本地网络(Site-local)地址的概念。从安全角度来说,这样的地址分配为网络管理员强化网络安全管理提供了方便。若某主机仅需要和一个子网内的其他主机建立联系,网络管理员可以只给该主机分配一个本地子网地址;若某服务器只为内部网用户提供访问服务,那么就可以只给这台服务器分配一个本地网络地址,而企业网外部的任何人都无法访问这些主机。
由于IPv6地址构造是可会聚的(aggregate-able)、层次化的地址结构,因此,IPv6接入路由器对用户进入时进行源地址检查,使得ISP可以验证其客户地址的合法性。
源路由检查出于安全性和多业务的考虑,允许核心路由器根据需要,开启反向路由检测功能,防止源路由篡改和攻击。
IPv6固有的对身份验证的支持,以及对数据完整性和数据机密性的支持和改进,使得IPv6增强了防止未授权访问的能力,更加适合于那些对敏感信息和资源有特别处理要求的应用。
通过端到端的安全保证,网络可以满足用户对安全性和移动性的要求。IPv6限制使用NAT(Network Address Translation,网络地址转换),允许所有的网络节点使用全球惟一的地址进行通信。每当建立一个IPv6的连接,系统都会在两端主机上对数据包进行 IPSec封装,中间路由器对有IPSec扩展头的IPv6数据包进行透明传输。通过对通信端的验证和对数据的加密保护,使得敏感数据可以在IPv6 网络上安全地传递,因此,无需针对特别的网络应用部署ALG(应用层网关),就可保证端到端的网络透明性,有利于提高网络服务速度。
●域名系统DNS
基于IPv6的DNS系统作为公共密钥基础设施(PKI)系统的基础,有助于抵御网上的身份伪装与偷窃。当采用可以提供认证和完整性安全特性的DNS安全扩展 (DNS Security Extensions)协议时,能进一步增强对DNS新的攻击方式的防护,例如网络钓鱼(Phishing)攻击、DNS中毒(DNS poisoning)攻击等,这些攻击会控制DNS服务器,将合法网站的IP地址篡改为假冒、恶意网站的IP地址。
文 小米集团 陈长林 李泽霖
打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。推进以智能制造为核心的智能工厂建设是实现这一目标的重点方向,是我国迈进世界强国大门的关键一环。而信息安全是保障智能工厂系统能够顺利运转的根基。
小米作为一家互联网 科技 制造公司,一直走在创新的前列。在小米十周年的演讲中,创始人雷军对小米的过去十年进行了总结和复盘,也对未来十年提出了三个发展策略:重新创业、互联网 + 制造、行稳致远。在“互联网 + 制造”这条路线上,小米经过过去三年的努力,已经建成了百万台级的全自动化智能工厂(即“黑灯”工厂),致力于超高端手机的自动化生产。对于这条自动化水平极高的生产线,信息安全是其重要根基,是保证整个工厂安全、高效、稳定运转的关键一环。小米把信息安全体系建设作为智能工厂稳健运营的基石,在信息安全管理体系建设与实践上也下足了功夫。
小米智能工厂的信息安全管理体系包括三道防线:
第一道防线——安全技术体系,包括设备层、网络层、系统层和应用层。
第二道防线——安全管理体系,包括安全制度与全员安全意识培训。
第三道防线——安全审计,以攻击方蓝军视角对系统进行渗透测试。
第一道防线——安全技术体系
小米智能工厂安全防护体系主要通过应用层、系统层、网络层、设备层 4 个层面组成,通过纵深防御体系,最大程度保障小米智能工厂的安全。
一、设备层防护
智能工厂中,不仅有机器人、工业摄像头、AGV 等工业智能设备,同时还会配备监控摄像头、门禁系统、智能储物柜等常规的 IoT 设备。这些设备在生产之初更多考虑的是设备功能的实现以及设备性能的稳定性,而在安全性的设计考量上往往较为匮乏。
近几年来,行业内智能设备被攻击的案例层出不穷。据各大安全厂商的不完全统计,在所受到的DDoS 攻击中,黑客 *** 纵僵尸网络从而发起的攻击占总数量的一半以上。而互联网中海量缺乏安全性设计的物联网设备就成为这些攻击的“重灾区”。2017 年,由 Mirai 僵尸程序组成的僵尸网络发起的大规模 DDoS 攻击,导致美国、中国、巴西等国家大面积的网络瘫痪。而感染的主要设备有监控摄像头、数字视频录像机及路由器等大量物联网设备。
小米拥有全球最大的消费级物联网,对物联网的安全尤为重视,也为此在 2018 年正式成立了 AIoT安全实验室,实验室的组成成员均在 IoT 安全、网络安全等方面有着丰富的经验和实践。利用这一优势,小米针对智能工厂中的智能设备进行了全面地安全审计,挖掘设备本身存在的潜在安全隐患,并在第一时间联系相应的厂商进行分析、修复和整改。这一举措将从源头上尽可能地消除设备的安全隐患,缩减可能遭受攻击时的攻击面,在设备层面上做到安全性的提升。
二、网络层防护
智能工厂主要由生产网、集成系统网、办公网三大网络组成。
生产网中的设备主要有数控机台、机器人、传感器等;集成系统网中的设备主要有 MES、SAP、MOM 等;办公网中的设备主要为工厂员工办公使用的 PC。这三大网络分别具有不同的特征属性。
生产网是实际生产线所在的网络环境,该网络需要具备极高的稳定性和可靠性,一般会划分为多个产线,不同产线承担不同的生产需求。而由于生产网的极高可靠性要求,一些安全变更(如 *** 作系统补丁、安全策略变更、防护变更等)需要一定周期,不能收到更新时立即进行。所以,对生产网的网络层防护就变得格外重要。有效的网络层防护能够阻挡外部黑客、病毒的攻击,为生产网建立完备的安全屏障。小米在生产网的防护中,采用了单向隔离的安全策略,并对生产网的单向访问策略也做了严格的限制,从网络层面上阻断了可能的攻击路径。同时,在生产网内部,也对高危端口(如 TCP135/139/445/1433/3306/5985/5986 等)进行了禁用,避免病毒利用这些高风险端口在生产网中扩散。
集成系统网中拥有大量工业控制应用系统,这些系统与传统的应用系统类似,通常会开放 Web、远程桌面、SSH 等服务。小米搭建了全套零信任防护体系,对集成系统网中所有服务都实施了访问控制,仅允许授权用户访问,将非法攻击者拒之门外。对所有集成系统中的服务器,小米通过部署自研的HIDS(主机型入侵检测系统),实时监控服务器的安全状况,并对外部攻击进行阻断和拦截。对于系统本身,小米安全团队会对其产品全流程进行安全把控,在研发、测试、上线阶段进行安全评估,及早地发现问题,提升系统整体安全性。
办公网主要是工厂员工日常办公所使用的网络。由于办公网中环境复杂,为了避免对其对核心生产网造成不良影响,办公网与核心生产网完全隔离。而为了保障办公网的安全性,小米在每一名员工的办公 PC 都强制安装了杀毒软件和安全合规检测软件,以保障 PC 的安全性和合规性。为了能够及时发现办公网中的安全隐患和潜在的安全风险,小米在网络出口侧部署了威胁检测系统,实时发现存在隐患和威胁的 PC,并采取相应的安全策略进行紧急处理和防护。
三、系统层防护
生产网中有大量的工控上位机,这些工控机来自多家供应商,存在 *** 作系统不统一、安全防护水平参差不齐的问题。而在工控行业,经常会出现一机中毒、全厂遭殃的情况,给整个生产造成严重的影响。
为了解决这些问题所带来的安全风险,小米针对生产网制作了标准的 *** 作系统镜像,在 *** 作系统镜像中加入了 IP 安全策略、系统补丁、杀毒软件等安全模块,拉齐系统安全基线。工控电脑终端统一加入工厂专用域,便于管理人员进行集中地安全管理和 *** 作审计。
四、应用层防护
在工业网络中,文件传输是常见的一个应用场景。但是,不恰当的文件传输方式极易造成病毒的传播与扩散,对正常生产造成影响。
文件传输的需求主要分为产线内传输、产线间传输和外部交换等。为了满足这一正常业务需求,我们构建了专用文件摆渡服务。
在文件摆渡服务的设计上,主要分为几个部分:文件服务器上部署实施病毒监控服务,保证文件服务器上所有文件的安全性。文件服务器上开启审计策略,对文件交换行为进行记录和审计。向生产网开放 SMB 文件共享接口,并与产线专用域账号打通,用于产线内和产线间的文件传输需求。向办公网开放 Web 文件共享接口,并接入零信任防护系统,用于产线与办公网的文件摆渡。通过统一的文件传输管控,不仅仅解决了业务的使用需求,同时也增强了文件的安全性。
第二道防线——安全管理体系
人员安全意识是安全防护中重要的一环,往往也是安全防护体系中的薄弱环节。近几年,针对企业员工的安全攻击手段层出不穷,从传统的钓鱼邮件、人员渗透到新型的 BadUSB、钓鱼 Wi-Fi 等,都对智能工厂的安全产生巨大的威胁。
小米在员工信息安全意识方面,定期进行钓鱼邮件演练,提升员工对钓鱼邮件的识别能力。定期举办安全意识培训,介绍业内常见的安全攻击和渗透手段,从而提升员工安全意识,降低类似攻击发生的概率。
第三道防线——安全审计
仅从技术层面和人员意识方面进行防护仍然不够,小米蓝军通过模拟真实黑客攻击,对整个安全防护体系进行检验,发现其中的薄弱之处,然后加以修复和整改。
实践是检验真理的唯一标准,在安全防护领域也是如此,一个优秀的安全防护体系必须能够经得起攻击的检验。小米蓝军是一支拥有丰富经验的企业网络攻击团队,通过模拟真实黑客的攻击手法,对整个安全防护体系进行攻击模拟,以评判其在应对攻击时的安全表现。
小米蓝军的渗透测试不仅仅需要对安全方案中提到的四大层面进行安全评估,同时也会结合最新的安全攻击技术,对安全方案未覆盖到的风险点进行挖掘,推动整体安全建设。
除了定期的渗透测试外,小米蓝军还拥有实时漏洞监控与扫描平台,7 24 小时不间断对工厂网络进行安全扫描,及时发现安全问题,规避安全风险。
展 望
李克强总理在考察制造业企业时指出“中国制造 2025 的核心就是实现制造业智能升级”。未来,小米将会紧跟国家《中国制造 2025》的发展方向,将企业的发展与中国制造业的未来绑在一起。当前,我们已经进入了“5G+AIoT”的时代,消费端产品能力的实现对企业的技术创新能力和保障信息安全的能力提出了更为严苛的要求。所以,如果没有安全这一“夯实基础”,就无法搭建起一直追求高精尖的中国制造业这一“上层建筑”。
在小米十周年演讲中,创始人雷军对“互联网 +制造”方向也提出了更高的要求和目标。在智能工厂的第二阶段,希望建成千万台级别的超高端智能手机生产线,该工厂将实现极高的自动化,同时也会具备更为严苛的安全标准以保障生产线的高效运转。未来,小米将会继续深耕智能制造业,努力推动中国制造走在更为安全、先进、稳健的前进道路上,为实现“中国制造 2025”这一伟大的十年计划做出应有的贡献。
(本文刊登于《中国信息安全》杂志2021年第1期)
当前,企业面临的五大IT威胁包括了恶意软件感染、安全漏洞、违规 *** 作,以及针对邮箱帐户的网络钓鱼。而物联网技术的普及也会破坏现有的IT风险管理机制。在技术公司MetricStream对20个行业的120多家企业展开的全球调查中发现,近一半(44%)的大型企业认为未来三年物联网(IoT)技术在干扰IT风险管理项目方面具有相当大的隐患。
由于可连网设备大量普及,各个网络连接设备的管理程序并不统一,许多管理员在做物联网设备的管理架构时很容易忽视物联网的互通、完整以及安全协作层面的考量。
此外,除了简单的可见性之外,连接设备的软件开发混乱状态可能是最大的具体安全问题,不仅一些设备开始不安全,即使制造商发布补丁的缺陷,也可能难以分发和应用于有组织的方式 许多人根本不修补,因为正在进行的软件开发根本不在特定类型的设备的预算中。
虽然一般来说,IT GRC访问控制解决方案可以通过自动化工作流程,及时提供风险情报来指导决策,来增加网络防护能力。但政策、培训计划和信息治理框架都同样重要。
因此,要防范此前美国信用评级机构Equifax遭受到的网络攻击,显然要企业拥有全面、灵活的IT风险管理策略才能应对。具体可以展开以下策略:
1、对于这些新兴的联网设备,哪些位置需要安全控制,以及如何部署有效地控制。鉴于这些设备的多样性,企业将需要进行自定义风险评估,以发现有哪些风险以及如何控制这些风险。
2、企业必须能够识别IoT设备上的合法和恶意流量模式,并快速了解如何快速修复IoT设备漏洞以及如何优先排序漏洞修复工作。
3、企业还应该隔离IoT设备到vLAN或独立的网段进行有效监管。
以上由物联传媒整理提供,如有侵权联系删除物联网的应用如下:
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性,对于生产企业,可以根据这个数据合理的把控库存量,调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能,可以准确提供货物库存位置,这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术,实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化,而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整,优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平,还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术,实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动,实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉,把生命指数记录到电子健康文件中,不仅自己可以查看,也方便了医生的查阅,实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均,看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机,就可以 *** 作家里大多数的电器,查看它们的运行状态。寒冷的冬天,我们可以提前打开家里的空调,回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置,你再也不用担心孩子跑的找不见人,省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度,监视土壤酸碱度,查看家禽的状态。在这些数据的支持下,农户就可以合理进行科学评估,安排施肥,灌溉。监测到的天气情况比如降水,风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量,降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息,通过信号灯等设备进行流量的控制,这个技术的运用,会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚,驾驶违章无处可逃,交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程,对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例,因为物联网的运用,使得自动化计量系统开始启动,使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。
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