在如今嵌入式系統(tǒng)在我們的生活中可以說是無處不在了，小到電子產(chǎn)品，大到智能家居都是可以看到嵌入式系統(tǒng)的影子的。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的用途達(dá)內(nèi)科技相信大家可能也是不大熟悉的，今天達(dá)內(nèi)科技就來和大家說說嵌入式系統(tǒng)的用途!
世界上并沒有一個(gè)包打天下的解決方案，也沒有百分之百安全的安全系統(tǒng)。然而，安全系統(tǒng)不必是完美無缺的解決方案，也不需要全然牢不可破以至于失去應(yīng)用價(jià)值。安全系統(tǒng)只要足夠安全即可，也就是在它所保護(hù)的數(shù)據(jù)的預(yù)期有效時(shí)間內(nèi)，它能夠抵御可能的敵人進(jìn)攻即可。
若沒有應(yīng)用環(huán)境，安全就沒有意義
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師經(jīng)常誤解安全，認(rèn)為諸如特定的加密算法和安全協(xié)議等安全措施只是系統(tǒng)的附加特性。安全是一個(gè)過程，而不是永遠(yuǎn)保持不變的一款產(chǎn)品或一種狀態(tài)。而且，也不能在產(chǎn)品將永遠(yuǎn)保持安全的假設(shè)下，把安全措施簡(jiǎn)單地加入到一款產(chǎn)品中。當(dāng)今設(shè)計(jì)師面臨的棘手難題之一就是明確嵌入式系統(tǒng)的安全要求和目標(biāo)。有助于解決這一難題的方法很多，本文所討論的方法涉及威脅建模和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，目的是幫助設(shè)計(jì)師定義安全策略，然后設(shè)計(jì)對(duì)策來實(shí)施安全策略。
安全設(shè)計(jì)—在設(shè)計(jì)的初始階段檢測(cè)威脅
在設(shè)計(jì)安全解決方案的時(shí)候，首先必須做的就是定義一個(gè)威脅模型，然后再創(chuàng)建安全策略。一旦評(píng)估完成，就能安心地選擇具體的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)安全對(duì)策。威脅決定應(yīng)對(duì)策略，策略決定設(shè)計(jì)。
許多設(shè)計(jì)師都會(huì)犯同一個(gè)錯(cuò)誤，在設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)時(shí)沒有首先明確和了解可能遇到的真正威脅，以及這些威脅會(huì)給他們的終端產(chǎn)品帶來的重大風(fēng)險(xiǎn)。相反，他們教條地把各類安全技術(shù)堆在一起，并希望能獲得很高的安全性。這樣做代價(jià)高昂，沒有系統(tǒng)能防御所有的安全威脅，在設(shè)計(jì)中囊括那些沒有必要的技術(shù)和防御沒有實(shí)際威脅的風(fēng)險(xiǎn)毫無意義。
威脅建?！獌r(jià)值意味著風(fēng)險(xiǎn)
對(duì)于資源受限的設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)必須在存儲(chǔ)容量、功耗、處理能力、上市時(shí)間及成本等參數(shù)和安全需求之間獲取一種平衡。盡管存在資源不足的挑戰(zhàn)，通過仔細(xì)考慮威脅模型并設(shè)計(jì)系統(tǒng)使其工作在能滿足該模型的可用計(jì)算能力限制之內(nèi)，仍有可能開發(fā)出使產(chǎn)品在開放環(huán)境中有效工作的系統(tǒng)。
對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來說，考慮“威脅建?！钡脑矸浅Ｓ杏谩Ｍ{建模是基于一種假設(shè)，即每個(gè)系統(tǒng)都有值得保護(hù)的固有價(jià)值。然而，因?yàn)檫@些系統(tǒng)是有價(jià)值的，他們對(duì)內(nèi)部或外部威脅也是開放的，這些威脅能夠且經(jīng)常給終端產(chǎn)品帶來損害。設(shè)計(jì)完成后的安全漏洞常常是無法修正的，且危及投入的資金和開發(fā)資源，因此需要在設(shè)計(jì)周期的初始階段增強(qiáng)對(duì)安全評(píng)估的需求，并在整個(gè)設(shè)計(jì)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)和重復(fù)修正。
本質(zhì)上，我們可以把威脅模型定義為：“識(shí)別一組可能的攻擊，以便考慮配合一套徹底的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略?！庇辛送{模型，我們就能評(píng)估攻擊的概率、潛在危害和優(yōu)先級(jí)。
當(dāng)正確完成威脅建模時(shí)，真正的威脅就被確定下來了。然而，如果弄錯(cuò)了可能存在的威脅的話，其代價(jià)將是高昂的。設(shè)計(jì)師弄錯(cuò)威脅的一個(gè)案例是DVD的保護(hù)措施。盡管DVD碟片被加密，密鑰也放在播放機(jī)里，只要播放機(jī)里包含抗篡改硬件，這種保護(hù)方式是沒有問題的。但引入軟件播放器時(shí)，密鑰會(huì)曝露出來，通過逆向工程就能恢復(fù)密鑰，也使任何人都能隨便復(fù)制和散布任何DVD內(nèi)容。
1、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
僅僅列出一堆威脅是不夠的，由于不同威脅的風(fēng)險(xiǎn)不同，因此還需要知道每種威脅的風(fēng)險(xiǎn)。威脅建模的下一個(gè)步驟是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，這是在任何安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)至關(guān)重要的部分。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一些基礎(chǔ)問題，即“保護(hù)什么”、“為什么要保護(hù)”和“防范的對(duì)象是誰”，應(yīng)在設(shè)計(jì)周期的初階段厘清。盡早采取表1所示的措施，將有助于您選擇有效、安全的防范技術(shù)和防御策略。
2、安全策略
識(shí)別出威脅，并權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)后，接下來就該建立安全策略了。安全策略是解決方案背后的戰(zhàn)略，而技術(shù)僅僅是戰(zhàn)術(shù)手段。安全策略描述“為什么”，而不是“如何做”。
例如，基于FPGA設(shè)計(jì)的安全策略目標(biāo)之一也許是“保持配置位流的機(jī)密性”，這是一個(gè)系統(tǒng)目標(biāo)?！叭绾巫觥被?qū)Σ叩膶?shí)施可能是采用諸如AES等對(duì)稱密鑰加密的方式，對(duì)配置位流進(jìn)行加密以便實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
整體的設(shè)計(jì)流程總結(jié)如下：
了解系統(tǒng)的真正威脅，并評(píng)估這些威脅的風(fēng)險(xiǎn)。
評(píng)估哪些威脅是危險(xiǎn)的，并且可能發(fā)生。
將系統(tǒng)性防御這些威脅所需的安全策略進(jìn)行描述并歸檔。這將是一系列的聲明，例如：“只有可信任的代碼才允許進(jìn)入受限制的內(nèi)存”，或“密碼密鑰必須保密”。
設(shè)計(jì)并實(shí)施能加強(qiáng)系統(tǒng)安全策略的防范措施。理論上，這些防范措施是保護(hù)、檢測(cè)和回應(yīng)的混合機(jī)制。
3、防范措施
在確定了潛在的攻擊，且已定義好安全目標(biāo)后，就可以考慮實(shí)施防范技術(shù)來減輕風(fēng)險(xiǎn)。一套有效的安全防范措施包括三個(gè)不同的部分：保護(hù)、檢測(cè)、回應(yīng)。這些對(duì)策必須基于系統(tǒng)已知威脅來合理地共同工作。如果保護(hù)機(jī)制被攻破，必須依靠檢測(cè)和回應(yīng)機(jī)制來抵御攻擊。如果回應(yīng)機(jī)制不存在或無效，那擁有檢測(cè)機(jī)制也就沒有意義。
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