Большую часть времени нас окружают десятки устройств, которые подключаются к всемирной паутине. Независимо от того, являются ли они непосредственно частью нашего инвентаря или скрыты в нашей среде, эти устройства находятся в постоянном контакте с любым, кто достаточно сообразителен, чтобы обнаружить их и подключиться к ним. В некоторых случаях беспокойство может быть не столь сильно, потому что информация, к которой осуществляется доступ, менее чувствительна и не так важна. Если кто-то взломает наш Fitbit или умные часы, он получит удовольствие от того, что узнает наше кровяное давление и частоту сердечных сокращений в реальном времени. Однако во многих случаях проблема больше из-за конфиденциального характера информации.
Это связано с тем, что большая часть нашей жизни зависит от таких устройств, как телефоны, на которых хранятся наши контакты и вся их конфиденциальная информация, такая как адреса электронной почты, местоположения, пароли, банковские данные и данные кредитных карт. Кроме того, они могут использоваться как удаленное наблюдение с камерами, микрофонами и данными о местоположении. Управление идентификацией, пожалуй, является одной из самых важных проблем по мере того, как наша информационная инфраструктура движется вперед и развивается. Эти проблемы включают локальный и глобальный доступ к устройствам. Если устройства не могут надежно идентифицировать и аутентифицировать себя, ситуация начинает быстро меняться.
В этом и проблема. Интернет был результатом топологии обмена данными, используемой Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) и университетами для помощи исследователям в сотрудничестве. Его протоколы не были предназначены для обеспечения безопасности. Поскольку он стал общедоступной сетью обмена информацией, были предприняты попытки зашифровать полезные данные. Хотя это может помочь, структура центров обработки данных, маршрутизаторов и коммутаторов делает возможным несколько типов атак. Мы рассмотрим некоторые из этих атак и решения, которые отрасль использует для борьбы с ними.
Самый базовый уровень безопасности для среднего интернет-пользователя и устройства – это проверка личности и защита. Мы все используем пароли в качестве механизмов аутентификации для наших электронных писем, приложений и подписок на услуги. Это примеры односторонней аутентификации. Служба, к которой мы пытаемся получить доступ, запрашивает пароль. Любой, кто знает пароль, может получить доступ. Двусторонняя аутентификация требует от пользователей предоставления дополнительной информации. И так далее.
Обычно пароли и данные для входа не шифруются, но все меняется. Несколько коммуникационных приложений и мессенджеров рекламируют сквозное шифрование, что является хорошим началом. Это может быть применено к портативным мобильным устройствам или встроенным и скрытым устройствам Интернета вещей (IoT).
Другой уровень – независимая проверка. Программа электронной почты, например, свяжется с мобильным телефоном и спросит, является ли это действительной попыткой входа в систему. Она также уведомит владельца учетной записи о попытке входа в систему с другого устройства. Этот подход хорошо работает, если у потенциального хакера нет доступа ко всем обратным каналам, но это может оказаться невозможным для скрытых устройств IoT, которые обычно имеют только один способ связи. Даже если у него есть Bluetooth® и Wi-Fi, оба обычно используют одну и ту же точку доступа.
Когда люди находятся в цикле проверки, легче подтвердить личность. «Вы робот» — это пример метода, который люди могут выполнять, но встроенные устройства обычно не могут, потому что устройства IoT маленькие, дешевые и предназначены для выполнения важной функции. Добавление мощных вычислительных ресурсов увеличивает бремя затрат. Сохраняются серьезные проблемы с безопасностью устройств IoT. Даже мощные настольные компьютеры со сложными операционными системами постоянно требуют обновлений для исправления брешей в безопасности. Добавление возможности обновления прошивки на устройство IoT открывает еще одну дверь для потенциальных хакеров.
Еще одна проблема заключается в определении типа атаки. Атака «человек посередине» — это атака, при которой кто-то вводит поток данных между двумя взаимодействующими устройствами. Он может перехватывать и изменять данные, а затем управлять удаленным оборудованием. Атаки на конечные точки могут игнорировать методы проверки, глуша надлежащие каналы и подделывая уязвимое устройство. Атаки более высокого уровня могут использовать лазейки в оборудовании для получения контроля над маршрутизаторами и коммутаторами. Атаки типа «отказ в обслуживании» могут затопить устройство бессмысленными сообщениями, что сделает его недоступным для действительно нужного хоста. Низкие затраты означают минимальную защиту от посторонних.
Эксперты по кибербезопасности работают над решениями, и изучается несколько методов и подходов. Такие схемы, как аппаратная сериализация, которая может противостоять атакам типа «человек посередине», маскировка, клонирование или воспроизведение, могут разубедить новичка, но не профессионала. Кроме того, многие устройства Интернета вещей представляют собой простые, недорогие и чувствительные к цене устройства, которые не могут справиться с высокими затратами, связанными со сложными алгоритмами аутентификации. То же самое относится и к подходу Secure Vault, когда между устройствами и серверами IoT происходит взаимная аутентификация. Используя подход с несколькими паролями (или несколькими ключами), можно смягчить атаки по сторонним каналам и по словарю. «Общий секрет» между сервером IoT и устройством IoT может быть реализован без вычислительных и архитектурных издержек. Но, как и на любом другом подключенном острове, все сообщения можно прослушивать, перехватывать и перенаправлять.
Другой исследовательский подход — это криптографические протоколы, использующие физические неклонируемые функции (PUF). В этом подходе используется сопоставление входных и выходных данных, которое зависит от уникальных характеристик физического оборудования, сводя к минимуму раскрытие закрытого ключа, но добавляя уровни накладных расходов и поддержки жизненного цикла по мере появления нового оборудования. Любой, у кого есть одно из этих устройств, может эмулировать сопоставление всех входных и выходных данных. Использование цифровых подписей по-прежнему возможно. Многофакторная аутентификация может выполняться для устройства и сервера с низкими издержками, позволяя устройству получить доступ к сети для прохождения всех локальных тестов. И это поднимает еще один момент. Одно дело глобально взламывать устройства на другом конце света, но местный хакер с инструментами в своем распоряжении может обойти многие меры безопасности, которые мы считаем само собой разумеющимися.
Это похоже на прослушивание старой телефонной линии. Если пользователь находится на другом конце земного шара, достаточно сложно взять под контроль несколько компьютеров телефонной компании и проложить маршрут к определенной телефонной линии по всему миру, но локально все, что нужно — это простое соединение двух проводов.
Некоторые предлагали блокчейн для устройств IoT, но с точки зрения стоимости, окружающей среды и энергопотребления это пока неосуществимо. Кроме того, сложность аутентификации намного превышает возможности процессоров большинства недорогих устройств. Одним из методов, получивших некоторое распространение, являются сертификаты Trusted Platform Module X.509, которые могут использовать чип для хранения сертификатов и ключей подтверждения. Этот метод использует инфраструктуру открытых ключей, называемую PKIX, и закрытый ключ, хранящийся в TPM. Аттестация ключа TPM позволяет объекту запросить сертификат, чтобы доказать, что запрашивающая сторона криптографически защищает ключ RSA.
Правда в том, что пользователям может не понадобиться безопасность со встроенными и скрытыми устройствами IoT из-за комфорта, роскоши и безопасности. Если кто-то по всему миру включит ваш свет, это не имеет большого значения. В результате эти устройства могут оставаться дешевыми и простыми. Для устройств IoT, которые являются частью критически важной инфраструктуры, от которой мы зависим, возможно, независимое уведомление администратора может предоставить доступ. Например, администратору можно отправить текстовое сообщение с вопросом, можно ли закрыть вентиль теплоносителя на атомной электростанции. Хотя, казалось бы, простые методы могут усложнить процесс, в этих случаях безопасность является ключевым фактором. Хотя, безусловно, есть препятствия и законные опасения, мы должны продолжать обсуждать их до тех пор, пока не будут найдены еще более важные решения. С великими инженерными умами сегодня это только вопрос времени.
© digitrode.ru