智能硬件

　　智能硬件是繼智能手機之后的一個科技概念，通過軟硬件結合的方式，對傳統(tǒng)設備進行改造，進而讓其擁有智能化的功能。智能化之后，硬件具備連接的能力，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)服務的加載，形成“云+端”的典型架構，具備了大數(shù)據(jù)等附加價值。

　　智能硬件是一個科技概念，指通過將硬件和軟件相結合對傳統(tǒng)設備進行智能化改造。而智能硬件移動應用則是軟件，通過應用連接智能硬件，操作簡單，開發(fā)簡便，各式應用層出不窮，也是企業(yè)獲取用戶的重要入口。

　　改造對象可能是電子設備，例如手表、電視和其他電器；也可能是以前沒有電子化的設備，例如門鎖、茶杯、汽車甚至房子。

　　智能硬件已經(jīng)從可穿戴設備延伸到智能電視、智能家居、智能汽車、醫(yī)療健康、智能玩具、機器人等領域。比較典型的智能硬件包括Google Glass、三星Gear、FitBit、麥開水杯、咕咚手環(huán)、Tesla、樂視電視等。

　　智能硬件設備八大安全問題

　　目前，IoT 技術還處于起步階段，與金融、電子商務等其他行業(yè)相比，安全性尚未得到充分理解和明確定義。開發(fā)一款IoT 產(chǎn)品時，不論是像可穿戴設備這樣的小型產(chǎn)品，還是像油田傳感器網(wǎng)絡或全球配送作業(yè)這樣的大型IoT部署，從一開始就必須考慮到安全問題。要了解安全的問題所在，就需要了解IoT 設備的攻擊方法，通過研究攻擊方法提高IoT產(chǎn)品的防御能力。

　　作為國內(nèi)最早從事智能硬件安全攻防研究的團隊，基于長期的智能硬件安全攻防實踐，360攻防實驗室對智能硬件設備的安全隱患進行了系統(tǒng)的分析和梳理，總結了智能硬件設備存在的八大安全隱患。

　　以下內(nèi)容已經(jīng)收錄入即將出版的《智能硬件安全》一書，這將是國內(nèi)第一本系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)安全的專業(yè)書籍，該書的核心觀點是通過“以攻促防、以防抑攻”的安全理念，全面提高IoT產(chǎn)品自身的安全防御能力。

　　以下是智能硬件設備八大安全隱患分析：

　　智能硬件主要安全問題比例

　　1. 數(shù)據(jù)存儲不安全

　　毫無疑問，移動設備用戶面臨的最大風險是設備丟失或被盜。任何撿到或偷盜設備的人都能得到存儲在設備上的信息。這很大程度上依賴設備上的應用為存儲的數(shù)據(jù)提供何種保護。很多智能硬件手機客戶端的開發(fā)者對于智能硬件的配置信息和控制信息都沒有選擇可靠的存儲方式。可以通過調(diào)試接口直接讀取到明文或者直接輸出至logcat 中。用戶身份認證憑證、會話令牌等，可以安全地存儲在設備的信任域內(nèi)，通過對移動設備的破解，即可達到劫持控制的目的。

　　2. 服務端控制措施部署不當

　　現(xiàn)有智能硬件的安全策略由于要降低對于服務端的性能損耗，很多情況下是把安全的過規(guī)則部署在客戶端，沒有對所有客戶端輸入數(shù)據(jù)的輸入檢查和標準化。使用正則表達式和其他機制來確保只有允許的數(shù)據(jù)能進入客戶端應用程序。在設計時并沒有實現(xiàn)讓移動端和服務端支持的一套共同的安全需求，可以通過將數(shù)據(jù)參數(shù)直接提交至云端，客戶端APK 對參數(shù)過濾的限制，達到破解設備功能的目的。

　　3. 傳輸過程中沒有加密

　　在智能硬件的使用過程中，存在連接開放Wi-Fi 網(wǎng)絡的情況，故應設計在此場景下的防護措施。我們列一個清單，確保所有清單內(nèi)的應用數(shù)據(jù)在傳輸過程中得到保護（保護要確保機密性和完整性）。清單中應包括身份認證令牌、會話令牌和應用程序數(shù)據(jù)。確保傳輸和接收所有清單數(shù)據(jù)時使用SSL/TLS 加密（See CFNetwork Programming Guide）。確保你的應用程序只接受經(jīng)過驗證的SSL 證書（CA 鏈驗證在測試環(huán)境是禁用的;確保你的應用程序在發(fā)布前已經(jīng)刪除這類測試代碼）。通過動態(tài)測試來驗證所有的清單數(shù)據(jù)在應用程序的操作中都得到充分保護。通過動態(tài)測試，確保偽造、自簽名等方式生成的證書在任何情況下都不被應用程序接受，如下圖所示。

　　傳輸過程沒有加密（圖中右側(cè)是明文數(shù)據(jù)編碼后的格式）

　　4. 手機客戶端的注入

　　手機客戶端和Web 應用程序的輸入驗證和輸出過濾應該遵循同樣的規(guī)則。要標準化轉(zhuǎn)換和積極驗證所有的輸入數(shù)據(jù)。即使對于本地SQLite/SQLcipher 的查詢調(diào)用，也使用參數(shù)化查詢。當使用URL scheme 時，要格外注意驗證和接收輸入，因為設備上的任何一個應用程序都可以調(diào)用URL scheme。當開發(fā)一個Web/移動端混合的應用時，保證本地/local 的權限是滿足其運行要求的最低權限。還有就是控制所有UIWebView 的內(nèi)容和頁面，防止用戶訪問任意的、不可信的網(wǎng)絡內(nèi)容。

　　5. 身份認證措施不當

　　授權和身份認證大部分是由服務端進行控制的，服務端會存在用戶安全校驗簡單、設備識別碼規(guī)律可循、設備間授權不嚴等安全問題。目前可以在分析出設備身份認證標識規(guī)律的情況下，如MAC 地址、SN 號等都可以通過猜測、枚舉的方式得到，從而批量控制大量設備，如下圖所示。這個漏洞的危害在智能硬件里是最大的，因為它能夠影響到全部的智能硬件。

　　身份認證措施不當

　　6. 密鑰保護措施不當

　　有些IoT 產(chǎn)品在開發(fā)過程中考慮到了安全加密，比如使用AES128 位加密做為傳輸加密的內(nèi)容，使用MD5 加密用戶密碼。在對于對稱性加密方式的處理過程中，密鑰的保存方式是至關重要的。在IoT 解決方案中，手機客戶端發(fā)起的請求需要對數(shù)據(jù)內(nèi)容進行加密，也就是說，手機客戶端內(nèi)需要有AES 的密鑰。如果對于密鑰存放的方式不當，可以輕而易舉地將數(shù)據(jù)還原成明文進行逆向分析，從而進行進一步的攻擊。在對大量的IoT 設備進行安全研究后發(fā)現(xiàn)，設備基本上都會把AES 的密鑰存放在手機客戶端中，有的做得很簡單，寫在了一個加密函數(shù)里。有的做得很深，放在了一個Lib 庫中。但這些只是提高了一定的技術門檻而已，不是解決安全問題的辦法，如下圖所示。

　　密碼保護措施不當

　　7. 會話處理不當

　　有很多智能設備都會由于會話管理措施不當，造成能夠通過會話劫持攻擊，直接控制設備，達到設備被破解的一種程度，所以說永遠不要使用設備唯一標示符（如UDID、IP、MAC 地址、IEME）來標示一個會話。保證令牌在設備丟失/被盜取、會話被截獲時可以被迅速重置。務必保護好認證令牌的機密性和完整性（例如，只使用SSL/TLS 來傳輸數(shù)據(jù)）。使用可信任的服務來生成會話。

　　8. 敏感數(shù)據(jù)泄露

　　對于智能設備的安全研究，可以通過智能設備所泄露出來的數(shù)據(jù)，進行進一步利用，從而獲得控制權限。所以必須保證安全的東西都不放在移動設備上;最好將它們（如算法、專有/機密信息）存儲在服務器端。如果安全信息必須存儲在移動設備上，盡量將它們保存在進程內(nèi)存中。如果一定要放在設備存儲上，就要做好保護。不要硬編碼或簡單地存儲密碼、會話令牌等機密數(shù)據(jù)。在發(fā)布前，清理被編譯進二進制數(shù)據(jù)中的敏感信息，因為編譯后的可執(zhí)行文件仍然可以被逆向破解物。

　　敏感數(shù)據(jù)泄露