浅谈物联网安全蓝海战略

0×00 前言

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这两年手机市场开始萎缩，全球芯片厂商再死守手机领域也无法维持竞争力，物联网是手机之后的下一个蓝海。那么，物联网安全如何实现是值得信息安全工作者思考的问题。

物联网是一个新兴行业，非常有必要了解一下目前的行业技术标准，以及未来应用普及的程度。从而才能确定本文讨论的范围。那么作为物联网的基础芯片，各厂商都有哪些标准?

它们的优略势在哪?下面一张表给了大家答案：

当然还有WiFi和蓝牙技术，但都有致命的使用瓶颈，所以不适合未来物联网技术发展。WiFi(智能设备连接数不大于16) 蓝牙(高功率、连接距离有限)。

经过以上分析，Zigbee是一个非常有钱途的物联网标准。那么，我们要求的物联网安全就确定Zigbee。

0×01、zigbee安全性分析

从互联网和物联网融合的方向上看，设计场景，在外地控制家里的灯的开关。我们开需要连接Internet。所以，基于云的安全也是需要考虑的范畴，这些对于久经沙场的白帽子们破解思路不必说太多。REST API调用方式可以研究一下。但是不是本文讨论的范围。

测试环境搭建：

根据以上网络架构图描述，可以从以下几个方面入手做分析工作：

(1)购买zigbee开发板，了解zigbee协调器(IoT gateway)和zigbee End Device之间的通讯协议。

(2)代码审计zigbee协议栈实现源代码ZStack，本地是否存在敏感信息存储漏洞。

使用分析工具给大家介绍一下：

(1)Ubiqua Protocol Analyzer 本工具可以Decode zigbee相关通讯协议。当然wireshark也可以。

(2)IAR Embedded Workbench 本工具为zigbee物联网设备开发工具。嵌入式设备开发工具，zigbee原理：其实就是51单片机或者arm芯片控制开发板上的采集设备接收回传数据，然后通过zigbee协议的无线RF通讯模块发送接收。

IoT gateway 网关就是增加了协调功能，底层使用6Lowpan协议互联。与以太网、802.11等传统链路层不同,标准的IPv6协议不能直接构建在IEEE802.15.4MAC层之上。为此,需要在IPv6网络层和IEEE802.15.4MAC层之间加入一个中间层,即适配层,适配层主要功能是压缩、分片与重组、 Mesh路由。网络层采用IPV6协议，传输层采用TCP或者UDP，应用层Socket接口。通过传统的TCP/IP协议连接WiFi。就实现了互联网和物联网互通的功能。

小注释：6Lowpan是IPv6 over Low-power wireless Personal Area Networks的首字母缩写，是IETF组织制定的物联网标准体系，它的物理层和MAC层采用802.15.4标准，网络层采用IPv6，，传输层采用UDP，应用层采用低开销的CoAP。

同时，有必要了解一下zigbee协议中安全部分是怎么做的?

Zigbee加密技术要从两个方面考虑：

(1)网络传输架构

(2)加解密安全机制

/* Default security key. */

-DDEFAULT_KEY="{0×01, 0×03, 0×05, 0×07, 0×09, 0x0B, 0x0D, 0x0F, 0×00, 0×02, 0×04, 0×06, 0×08, 0x0A, 0x0C, 0x0D}"

当然如果已经开发的zigbee设备，还是需要反编译固件上找encryption key。

使用加密手段：对称秘钥加解密AES-128位

主密钥(Master Key)：用于配合ZigBee对称密钥的建立(SKKE)过程来派生其它密钥，也就是说，设备要先拥有信任中心(ZigBee网络中有且仅有的一个可信任设备，负责密钥分发与管理，以及网络的建立与维护)生成的主密钥才能派生网络密钥和链路密钥给其它设备，它可以由信任中心设置，也可基于用户访问数据，比如个人识别码(PIN)，口令或密码等信息;

网络密钥(Network Key)：用于保护广播和组数据的机密性和完整性，同时也为网络认证提供保护，被网络中的多个设备所共享，仅在广播消息中使用;

链接密钥(Link Key)：用于保护两个设备之间单播数据的机密性和完整性，仅通讯中的2个设备持有，而单个设备需要多个链接密钥来保护每个端对端会话。

0×03、如何防范针对zigbee协议的攻击?

经过研究、可以发现目前zigbee协议安全性还是比较高的，通过网络sniffer是无法破解AES128加密协议的。唯一破解思路为寻找固件默认key，寻求破解。

那么如何防止固件破解，可以参照wifi固件破解思路处理，本文不做多余讨论。但是作为安全信息工作者，做出一套安全开发套件SDK集成在IoT Gateway上，或者直接把coding固化到硬件芯片上 类似某某物联网安全 inside那就太棒了。目前还没有大的安全厂商有相关的产品计划。

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