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<P> 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)作為推動數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合的關鍵路徑,現(xiàn)已成為全球主要經(jīng)濟體促進經(jīng)濟高質量發(fā)展的共同選擇。據(jù)麥肯錫調研報告顯示,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在2025年之前每年將產(chǎn)生高達11.1萬億美元的收入。全球知名咨詢公司埃森哲也給出了積極預測,稱到2030年,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠為全球帶來14.2萬億美元的經(jīng)濟增長。</P> <P> 在今年的全國兩會上,“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”這一關鍵詞被第四次寫入政府工作報告中,充分體現(xiàn)出國家對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在推動制造業(yè)高質量發(fā)展方面發(fā)揮更大作用的高度重視。中國信息通信研究院發(fā)布的《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展報告(2020年)》顯示,2020年,中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟規(guī)模達3.1萬億元,占GDP比重為2.9%,帶動約255萬個新增就業(yè)崗位。</P> <P> 安全威脅是真實存在的</P> <P> 面對正在快速發(fā)展的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),保障其安全性至關重要。因為安全威脅是真實存在的,設備、連接、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心、設備管理,物聯(lián)網(wǎng)的每一個環(huán)節(jié)都有可能遭到攻擊。那么,用戶在部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案時,會遇到哪些關鍵性的安全挑戰(zhàn)?</P> <P> 企業(yè)新舊設備優(yōu)化</P> <P> 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要面對各種各樣的設備。有的是使用多年的舊設備和系統(tǒng),有的是在進入物聯(lián)網(wǎng)時代后全新推出的設備,它們可能會遍布各地,黑客可以直接對設備發(fā)起攻擊,傳統(tǒng)防火墻、IPS等網(wǎng)關類防護設備用處不大。</P> <P> 同時,物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議,諸如ZigBee®、藍牙、NB-IOT、2/3/4/5G等在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應用上并沒有使用到,互聯(lián)網(wǎng)安全策略也無法覆蓋到這些協(xié)議,因而帶來了新的安全風險。</P> <P> IT與OT融合的焦慮</P> <P> 物聯(lián)網(wǎng)轉型讓工業(yè)設備變得更加智能且集成度更高,從而提高了生產(chǎn)制造的效率。隨著數(shù)十億設備通過物聯(lián)網(wǎng)連接起來,信息技術(IT)和操作技術(OT)融合的時代已經(jīng)到來。</P> <P> 但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對實時性、可靠性和產(chǎn)品監(jiān)控質量的要求極高。作為工業(yè)自動化的骨干系統(tǒng)之一,控制系統(tǒng)如何在保障安全的同時,進行數(shù)字化升級,是行業(yè)用戶和方案供應商面臨的焦點問題之一。</P> <P> 標準</P> <P> 設備一旦進入網(wǎng)絡,就會面臨各種安全性威脅。目前,網(wǎng)絡攻擊已從針對遠程企業(yè)IT云服務器和數(shù)據(jù)中心轉向傳感器、邊緣節(jié)點和網(wǎng)關等本地設施,攻擊媒介也不僅限于TCP/IP網(wǎng)絡和端口。</P> <P> 考慮到在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中存在大量有線和無線的標準,所以安全設計不但應該從設計之初貫徹到量產(chǎn),還需要在系統(tǒng)內部建立多層獨立安全等級(Multiple Independent Levels of Security,MILS)的設計理念——在確保系統(tǒng)靈活性的前提下,針對一個系統(tǒng)的不同層級都提供安全性。</P> <P> 堅決貫徹,而非倉惶補救</P> <P> 如何充分利用芯片級的安全性,實現(xiàn)全面的系統(tǒng)保護?如何在最初的開發(fā)環(huán)節(jié)就把安全要素考慮進去,并貫穿其整個生命周期?在Microchip,我們也對此思考了很多,例如:</P> <P> Trust Platform(Trust平臺)</P> <P> 隨著越來越多的設備連接到互聯(lián)網(wǎng),主要的云供應商現(xiàn)在都鼓勵用戶使用安全元件來保護密鑰。Microchip為CryptoAuthentication™系列推出的Trust平臺提供了一套軟件和硬件開發(fā)工具,該平臺結合了Microchip的安全元件和內部的安全密鑰配置服務。Microchip的配置服務僅在其半導體供應鏈工廠內“裝載”密鑰,這樣一來就消除了密鑰暴露給合同制造商或任何第三方的機會。這種方法也提升了Microchip一直希望達到的加密密鑰、固件和人之間的“空氣間隙”(air gap)隔離。</P> <P> 作為第一個為大眾市場提供隨時可用的安全身份驗證解決方案,Trust平臺由三層組成,提供開箱即用的預配置安全元件或可完全量身定制的安全元件,開發(fā)人員可根據(jù)個人設計靈活選擇。</P> <P> 該平臺第一層為Trust&GO,提供零接觸預配置安全元件,設備證書已在ATECC608B中預先編程、裝載和鎖定,用于自動云登錄或LoRaWAN®登錄時的身份驗證。與此同時,相應的證書和公鑰以“清單”文件的形式交付,文件可從Microchip直銷網(wǎng)站和授權分銷商處下載。除了節(jié)省長達數(shù)月的開發(fā)時間外,新解決方案還大幅省去其它繁瑣事項,幫助大眾市場客戶輕松進行邊緣設備保護及管理,無需第三方配置服務或證書頒發(fā)機構的額外費用。</P> <P> 目前,Microchip已與業(yè)界多家云供應商合作,幫助其以更經(jīng)濟的方式輕松實現(xiàn)基于硬件的安全性,消除之前配置設備時的各種障礙。如需了解更多信息,請訪問Microchip Trust&GO平臺。</P> <P> 如果客戶有更多定制需求,第二層TrustFLEX不但可靈活地使用客戶選擇的證書頒發(fā)機構,同時還可使用預先配置中的使用案例,包括基線安全措施,如傳輸層安全協(xié)議(TLS)增強身份驗證(用于使用任何證書鏈連接到任何基于IP的網(wǎng)絡)、LoRaWAN身份驗證、安全啟動、無線(OTA)更新、IP保護、用戶數(shù)據(jù)保護和密鑰輪換,從而減少了設備定制的復雜性,縮短定制時間,同時無需定制的部件號。針對只需要定制設計的客戶,該平臺的第三層—TrustCUSTOM—可為客戶提供特定的配置功能和自定義憑據(jù)設置。</P> <P> 守衛(wèi)無線MCU的安全</P> <P> 隨著物聯(lián)網(wǎng)從家庭自動化領域拓展到如暖通空調(HVAC)、車庫門和電風扇等家庭控制領域,以及在建筑和工業(yè)自動化領域的加速應用,市場對高度集成、可靠和安全的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接性的需求前所未有地增加。</P> <P> WFI32E01PC是Microchip采用自有Trust&GO技術的業(yè)界首款Wi-Fi®單片機模塊,用以實現(xiàn)獨特的身份驗證功能。其使用的新技術包括頂尖的PIC32單片機內核、豐富的外設支持和成熟的硬件安全平臺。例如Trust&GO平臺采用安全元件技術,為云身份驗證進行預先配置和設置,簡化了網(wǎng)絡身份驗證的過程;模塊符合Wi-Fi聯(lián)盟(WFA)規(guī)范,并獲得美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)、加拿大工業(yè)部(IC)和歐洲無線電設備指令(RED)三家世界級監(jiān)管機構的全面認證。</P> <P> 憑借自身的安全專業(yè)知識,Microchip為客戶提供設計的安全性,并消除客戶對建立昂貴的內部安全能力的需求。從安全加密到可信執(zhí)行環(huán)境,Microchip通過廣泛的安全解決方案支持并滿足客戶獨特的安全實施需求,以合理的價格提供適當?shù)谋Wo級別。</P> <P> 結語:</P> <P> 其實對包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在內的所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和應用而言,通常就包含三個核心要素:處理器或單片機(“智能”元素)、網(wǎng)絡控制器(“連接”元素)以及確保與云安全通信的方法(“安全”元素),而Microchip的優(yōu)勢就在于有能力橫跨“云”-“管”-“端”三重領域,為用戶提供完整的解決方案。</P> <P> 換句話說,Microchip既可提供具備高級安全功能的集成方案,也能提供諸如ATECC608B這樣的獨立方案。Microchip的一系列單片機均內置了硬件保護功能,以實現(xiàn)牢不可破的安全性。Microchip強大的安全解決方案使物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)人員能夠實現(xiàn)各種安全用例,例如安全啟動,確保僅執(zhí)行真正的應用程序固件;安全固件升級;通過相互認證實現(xiàn)安全的云連接;安全通信實現(xiàn)消息認證和加密和IP保護等。</P> <P> 除安全芯片外,Microchip還提供軟件示例和配置服務,方便客戶能夠通過軟硬件協(xié)同配合,在其嵌入式系統(tǒng)中輕松、順暢地實現(xiàn)安全防護。</P> <P> 安全是物聯(lián)網(wǎng)應用的一個重要組成部分。每種物聯(lián)網(wǎng)解決方案應該都含有安全相關模塊——特別是在需要確保系統(tǒng)身份安全和傳輸數(shù)據(jù)安全時。確保物聯(lián)網(wǎng)安全不僅要靠相關法規(guī),更重要的是在實踐中從根本上采取負責任的做法,而且應該從產(chǎn)品概念設計階段就把安全納入考慮之中,而不應該是事后的亡羊補牢。</P>
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