24、智能家居中的物联网安全与 sTiki 协议解析

智能家居中的物联网安全与 sTiki 协议解析

1. 物联网发展现状与挑战

随着互联网的发展和设备的多样化，物联网（IoT）受到了广泛关注。过去，物联网主要局限于点对点（P2P）架构、特定网络、专用应用以及服务器、计算机和路由器等设备。但如今，物联网涵盖了无线传感器设备，形成了无线传感器网络（WSN）。这些设备在内存、能源和计算能力方面存在限制，给开发者带来了挑战。为了将它们连接到互联网，通常需要支持 IP 协议，常见的实现方式是使用名为 6LoWPAN 的 IPv6 实现。

WSN 的拓扑结构多样，从星形拓扑到纯 P2P 拓扑都有，实际部署中常采用两者的组合。网络由全功能设备（FFD）和精简功能设备（RFD）组成，它们根据在 WSN 中的位置支持不同功能，从简单的数据收集和转发到预处理。设备间通过 UDP 协议进行无线通信，传输的数据包大小有限，但 6LoWPAN 等现有 IPv6 实现支持数据包分片和压缩，以连接这些受限设备到物联网。

然而，许多物联网应用涉及敏感数据的收集和传输，但目前很多部署并未通过合适的安全方案保护这些数据。不同的端到端安全方案基于现有互联网标准构建，如数据报传输层安全（DTLS）协议，但由于受限设备尤其是内存资源有限，这些方案不适用于 WSN。

2. 物联网安全需求与 sTiki 协议的诞生

物联网需要真正的端到端安全解决方案来达到足够的安全级别。保护数据离开本地网络后的安全是不够的，因为数据可能经过多次跳转并通过不可控网络到达最终目的地。此外，物联网中的受限设备（传感器节点）虽然资源有限，但数据所有者仍要求端到端安全支持，包括通信伙伴的相互认证，这需要建立单独的密钥协议和安全通信解决方案。但由于设备内存、计算能力和能源