5、物联网应用中的安全通信机制与管理策略

物联网应用中的安全通信机制与管理策略

在物联网（IoT）的应用场景中，安全通信是至关重要的。密码学在其中扮演着关键角色，它不仅用于连接各种加密原生组件以实现更广泛、复杂的安全目标，还贯穿于高级通信和不同会议场景中。然而，哪怕是最小的错误都可能导致安全目标无法实现，并引发严重的安全漏洞。

加密与解密

加密是最常见的加密服务，用于对数据进行加密或伪装，防止非预期方读取或显示数据，确保信息的保密性，只有预期的接收方能够使用密钥对其进行解码。加密算法可分为对称加密和非对称加密。
- 对称加密 ：发送方和接收方使用相同的加密密钥，根据模式不同，加密和解密的计算是可逆的。不同的约定可能会使用不同的对称密钥。例如，机器A会使用X密钥对设备B进行编码。电子密码本（ECB）是一种基本的对称加密模式，它一次性处理一个明文块或密文块，但由于相同的明文块会产生相同的密文块，容易受到灾难性流量查询的攻击，且在ECB模式下不需要初始化向量（IV），只需要对称密钥和待加密信息。此外，还有方块链接模式和流/计数器模式等。
- 非对称加密 ：涉及两个独立的密钥，即公钥和私钥。例如，物联网机器A使用共享的物联网系统B的公钥来加密设备B的数据，而机器B则使用用户A的公钥来加密系统A的数据。接收方使用对应的私钥进行解密。RSA是一种强大的非对称加密算法，但它的缺点在于解密速度较慢，且随着高规模因式分解技术和计算机密码学的发展，其使用逐渐减少。为了克服这些问题，通常会使用RSA对其他对称密钥进行加密，作为密钥加密的前置步骤。

加密过程中还涉及哈希和数字签名：
- 哈希 ：加密哈希