20、IoT设备认证：跨层视角

IoT设备认证：跨层视角

1. 引言

在物联网（IoT）和网络物理系统（CPS）的大背景下，数百万低功耗设备已融入我们的生活。目前约有150亿台物联网设备在运行，预计到2020年将达到500亿台。随着智能电网和自动驾驶车辆的出现，CPS的数量也在增加。

然而，大量设备的部署引发了严重的安全问题。各种攻击暴露出物联网和CPS基础设施的弱点，如一群灯泡可能使城市陷入黑暗，恶意设备攻击基础设施，甚至对关键基础设施发动攻击。

设备认证作为解决嵌入式设备安全需求的一种有前景的解决方案应运而生。接下来将讨论认证方案的要求，按功能和覆盖范围对认证方案进行分类，并总结不同类别的代表性设备认证方法，同时探讨这些方法可能存在的陷阱和局限性。

2. 认证背景

2.1 常用术语

• 状态（State） ：是设备在特定时间点行为的抽象表示。设备的状态可能包括但不限于设备内存内容、CPU寄存器、组件温度、组件品牌和型号以及与设备相关的任何序列号等。
• 测量（Measure） ：是证明者（Prover）收集设备运行状态的行为。证明者通常需要以有意义的方式压缩测量结果，以便验证者（Verifier）获取。
• 证明者（Prover） ：是测量设备状态的可信实体，必须与设备紧密耦合，以便访问设备状态。
• 验证者（Verifier） ：是决定证明者报告的状态是否对应设备有效状态的可信实体。验证者可以是制造商、供应商或任何第三方