设计和构建安全的 IoT 解决方案,保护 IoT 设备和网关

物联网(Internet of Things,IoT)给企业和用户带来了巨大的机会,尤其是在医疗保健、仓储、运输和物流领域。伴随这种广泛采用而来的是,开发人员面临着如何确保 IoT 应用程序获得高效安全方面的新挑战,因为这些应用程序处理着大量敏感数据。已经有许多关于 IoT 解决方案遇到了安全破坏的报道,所以在设计和实现这些解决方案时,开发人员必须关注在其 IoT 应用程序中建立安全保护。
本系列文章将重点介绍一种基于 IBM 云平台的 IoT 应用程序的各个架构层。本系列中的文章将介绍一种基于解决方案的方法,该方法使用可在 IBM 云平台中轻松获取的服务来最小化 IoT 应用程序的安全风险。这些文章为保护 IoT 应用程序提供了经过考验的技术。
本系列的第 1 部分将介绍各种保护设备或网关的方法。第 2 部分将重点介绍网络和传输层的安全性,包括 IBM Watson IoT Platform。第 3 部分将介绍应用层的安全需求,以及在 IBM Bluemix 平台中创建一个分析 IoT 应用程序的实现方法。

开发安全的 IoT 应用程序
大部分 IoT 解决方案都包含三个主要的层。在每层中运行的 IoT 解决方案组件需要包含特定的安全措施,以防范各种漏洞。
设备/网关层:防范发送恶意命令的“虚假”服务器,或者防范尝试监听从设备发来的私有传感器数据的黑客。这一层的安全考虑因素将在系列的第 1 部分(本文)中讨论。
网络/传输层:防范发送假的度量数据的“虚假”设备,这些数据可能损坏应用程序中持久保存的数据。这一层的安全考虑因素将在系列的第 2 部分中讨论。
应用层:防范非法的数据使用,或防范在应用层中运行的分析流程被恶意操纵。这一层的安全考虑因素将在系列的第 3 部分中讨论。
IoT 设备的应用层为黑客提供了最大的攻击面。应用层包含任何连接 IoT 设备的应用程序,这可能包括本地 Web 应用程序、基于云的应用程序和移动应用程序。
应用程序安全性必须是所有 IoT 应用程序的软件开发生命周期(SDLC)的内在组成部分,尤其是在设计、开发和测试阶段。在 IoT 应用程序的计划或设计阶段,必须对所计划的应用程序的安全和隐私需求执行一次正式的“自上而下”评估。
下图展示了一个典型的 IoT 应用程序的三层,该应用程序在网络/传输层中使用了 IBM Watson IoT Platform,在应用层中使用了 IBM Bluemix 云平台。
图片描述
详细内容请看设计和构建安全的 IoT 解决方案

以工业能源、资源计量监测为背景,设计了一种基于的工业 物联网网关设备。实现了多种协议的工业计量仪表的数据采集、本地存储远传。本文 利用工业级微控制器芯片,通过引脚复用,实现了七路数据采集端口。 采用芯片加以有效的信号隔离、电源隔离措施,实现了串行端口到总 线的自动双工转换。 在网络传输方面,本文充分利用微控制器的以太网介质接入层控制器,通过 接口连接芯片,实现了的双工以太网通信。 本文对网关设备设计的讨论主要分三方面,分别是硬件电路的设计与实现、系统软 件的设计应用层软件的设计网关设备的硬件部分主要包括微控制器、电源、日历、存储器、声卡、网卡、 接门、接门以及卡扩展槽等的原理分析电路设计、板图的设计、制板及 硬件电路的调试。 系统软件方面采用作为引导加载程序,设了一个基于内核的嵌入式 操作系统并根据需要修改了部分驱动程序。操作系统采用制作了常用的系统工 具,并使用创建了根文件系统。 在系统的基础上,本文采用语言幵发了三种工业远传仪表规约的应用层 实现,利用两种方式实现与服务器的通信并根裾国家的相关标准实现 了数据采集远传。 最后,本文针对网关设备的功能,进行了部分测试,并对功能的扩展进步测试 做出了展望。
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