15、LoRaWAN与HSM：农业应用的安全升级

LoRaWAN与HSM：农业应用的安全升级

1. HSM提供的安全特性

硬件安全模块（HSM）是一种带有安全控制器和加密处理器的模块，可添加到系统中以生成、管理和安全存储加密密钥。本文使用的是Zymkey的HSM，它具有以下安全和通用特性：
- 多设备ID和认证
- 数据完整性、加密和签名
- 密钥安全、生成和存储
- 物理篡改检测
- 实时时钟（RTC）
- 超低功耗运行
- 安全元件硬件信任根

结合进一步的安全方法和系统状态监督机制，HSM实现了多层主动网络安全保护架构（CSPA）。如下图所示，SED实现的CSPA由四层组成：

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(Layer 1):::process --> B(Layer 2):::process
    B --> C(Layer 3):::process
    C --> D(Layer 4):::process

• 第一层 ：定义了最外层的保护机制。它检测传感器因被强行移动或倾斜而产生的异常振动。这一事件会触发内置的全球定位系统（GPS）跟踪器，持续向系统监督发送当前地理位置。同时，传感器会向报警处理与报告器（APR）发送报警消息，该消息会在主任务管理工具（MMT）中可视化，通知操作员传感器出现异常。此外，还会生成短信通知现场人员，以便及时采取措施防止设备被