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，把安全措施簡單地加入到一款產(chǎn)品中。當(dāng)今設(shè)計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)險評估，目的是幫助設(shè)計師定義安全策略，然后設(shè)計對策來實(shí)施安全策略。
嵌入式系統(tǒng)安全設(shè)計——在設(shè)計的初始階段檢測威脅
在設(shè)計安全解決方案的時候，首先必須做的就是定義一個威脅模型，然后再創(chuàng)建安全策略。一旦評估完成，就能安心地選擇具體的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)安全對策。威脅決定應(yīng)對策略，策略決定設(shè)計。
許多設(shè)計師都會犯同一個錯誤，在設(shè)計安全系統(tǒng)時沒有首先明確和了解可能遇到的真正威脅，以及這些威脅會給他們的終端產(chǎn)品帶來的重大風(fēng)險。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。這樣做代價高昂，沒有系統(tǒng)能防御所有的安全威脅，在設(shè)計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)險毫無意義。
嵌入式系統(tǒng)威脅建?！獌r值意味著風(fēng)險
對資源受限的設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)必須在存儲容量、功耗、處理能力、上市時間及成本等參數(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)計系統(tǒng)使其工作在能滿足該模型的可用計算能力限制之內(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)。
對系統(tǒng)設(shè)計師來說，考慮“威脅建?！钡脑矸浅Ｓ杏谩Ｍ{建模是基于一種假設(shè)，即每個系統(tǒng)都有值得保護(hù)的固有價值。然而，因為這些系統(tǒng)是有價值的，他們對內(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)計周期的初始階段增強(qiáng)對安全評估的需求，并在整個設(shè)計周期進(jìn)行監(jiān)測和重復(fù)修正。
當(dāng)正確完成威脅建模時，真正的威脅就被確定下來了。然而，如果弄錯了可能存在的威脅的話，其代價將是高昂的。設(shè)計師弄錯威脅的一個案例是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，密鑰會曝露出來，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。
嵌入式系統(tǒng)風(fēng)險評估
僅僅列出一堆威脅是不夠的，由于不同威脅的風(fēng)險不同，因此還需要知道每種威脅的風(fēng)險。威脅建模的下一個步驟是風(fēng)險評估，這是在任何安全系統(tǒng)設(shè)計中的一個至關(guān)重要的部分。風(fēng)險評估的一些基礎(chǔ)問題，即“保護(hù)什么”、“為什么要保護(hù)”和“防范的對象是誰”，應(yīng)在設(shè)計周期的初階段厘清。
嵌入式系統(tǒng)安全策略
識別出威脅，并權(quán)衡風(fēng)險后，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等對稱密鑰加密的方式，對配置位流進(jìn)行加密以便實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)。
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