电子政务发展前沿2018年第2期欧盟关键信息基础设施环境中物联网安全建议_40页__1mb

报告摘要

电子政务发展前沿总结

核心内容

本报告聚焦于物联网（IoT）在关键信息基础设施（CII）环境下的安全挑战与应对建议，旨在为欧盟及全球范围内的物联网安全发展提供指导。物联网以其互联性、智能化和广泛的应用场景，成为新一代信息技术的重要组成部分，但其发展也带来了诸多安全风险，亟需系统性解决方案。

主要观点

物联网的定义与特征：物联网是一个由互联设备、传感器、执行器、嵌入式系统和通信系统构成的网络生态系统，其核心在于信息的感知、处理和决策。
物联网的广泛应用：物联网在智能家居、智能城市、智能电网、智能汽车、智能医疗等多个领域得到应用，预计到2020年，全球互联设备将超过200亿。
安全挑战与风险：物联网因其广泛部署、设备资源有限、生态系统复杂性、缺乏统一标准、易受攻击等特性，带来了巨大的安全风险，包括数据泄露、隐私侵犯、恶意软件、DDoS攻击、系统故障等。
安全威胁的多样性：攻击者可能通过篡改设备参数、利用传输协议漏洞、注入命令、攻击管理系统等方式，对物联网系统造成严重危害。
安全措施的必要性：为确保物联网安全，必须从技术、法律、政策、管理和运营等多个层面采取措施，包括加强设备认证、制定安全生命周期管理、提升安全意识、实施定期监控等。

关键信息

一、欧盟与国际政策背景

AIOTI联盟：成立于2015年，致力于推动欧洲物联网生态系统的发展，已成为欧洲最大的物联网协会。
统一数字市场战略（DSM）：强调物联网的互通性，避免碎片化，以促进其在欧洲的发展。
网络安全法案：2017年发布，取代了旧的管理文件，为物联网设备提供更明确的安全要求。
美国《物联网网络安全改进法案》：提出对物联网设备的安全要求，如可修补性、无硬编码密码、提供漏洞披露机制等。

二、物联网模型

物联网基本元素：
- “物”：可识别或集成到网络中的物理或虚拟对象，具备通信能力。
- 传感器与执行器：用于感知环境、执行操作，常集成于嵌入式系统中。
- 嵌入式系统：具备网络功能和运行软件的能力，如医疗植入物、可穿戴设备等。
- 通信系统：涵盖无线与有线通信协议，如ZigBee、MQTT、Wi-Fi、LoRaWAN等。
安全考量因素：
- 攻击面大、设备资源有限、生态系统复杂、标准与法规不健全、部署形式广泛、安全整合困难、生产安全问题、低成本导致的安全性能不足、专业人才缺乏、安全更新困难、不安全编程、责任界定模糊。
横向安全基线措施的挑战：
- 不同资产的重要性差异大，需在不同应用场景下进行差异化保护。
- 安全措施需覆盖设备、通信、网络、云平台等多个层面，且需在系统架构中进行统一管理。
物联网体系结构：
- 包括多个参考模型，如AIOTI高级架构、NIST框架、ITU-T模型等。
- 通过抽象基本元素，构建统一的高级参考模型，以提升物联网的安全性。
资产分类：
- 分为物联网设备（硬件、软件、传感器、执行器）、其他物联网生态系统设备（接口设备、管理设备）、通信系统（网络、协议）、基础设施（路由器、网关、电源）、平台与后端（基于Web的服务、云基础设施）、决策系统（数据挖掘、数据处理和计算）、应用与服务（数据分析和虚拟化、设备和网络管理、设备使用情况）、信息（休眠、传输、使用）。
- 专家评估显示，传感器、设备和网络管理设备为最关键资产，需优先保护。

三、威胁与风险分析

安全事件：物联网安全事件逐年上升，主要涉及数据泄露、设备被攻击等。
威胁分类：
- 恶意操作与滥用：如恶意软件、利用漏洞工具、针对性攻击、DDoS攻击等。
- 设备无法使用：如网络故障、设备故障、系统故障、支持服务缺失等。
- 损害与缺失（IT资产）：如数据泄露、软件漏洞、第三方故障等。
- 灾害：如自然灾害、设备环境灾害等。
- 物理性攻击：如设备状态篡改、设备损坏等。
攻击场景：
- 攻击场景1：物联网管理系统被攻破：
  - 影响：极其严重，攻击者可访问并控制所有相关资产。
  - 对策：包括代码签名、软件安装控制、安全状态恢复、默认密码更改、日志记录、定期监控等。
- 攻击场景2：物联网设备中的参数被篡改：
  - 影响：严重至极其严重，可能导致工业机器人异常操作，造成物理损坏或人身危险。
  - 对策：包括资产管理、纵深防御、系统中断防护、防篡改措施、数据输入验证、定期监控、员工培训等。
- 攻击场景3：僵尸网络攻击与命令行攻击：
  - 影响：重要至极度重要，可能影响广泛，如DDoS攻击。
  - 对策：包括代码签名、软件安装控制、安全状态恢复、默认安全模式、强密码设置、端口管理、定期监控等。

总结

为保障物联网安全，需采取综合措施，包括技术、管理、法律和政策层面的协同。ENISA提出的建议涵盖多个方面，如安全标准与法规的协调、安全意识的提升、安全生命周期管理、互通性规范、安全激励措施等。这些措施旨在提高物联网系统的整体安全性，防止恶意攻击对关键基础设施造成影响，同时提升用户对物联网服务的信任度。

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