物聯網系統的廣度多種多樣，導致傳感器、網關和云環境存在廣泛的漏洞。由于企業云計算和應用程序的悠久歷史，保護云系統已經大大成熟。然而，在傳感器和邊緣，安全性一直停滯不前。

隨著物聯網設備變得越來越復雜，智能邊緣的部署越來越廣泛，這些終端設備成為有吸引力的攻擊目標，并進入更大的物聯網系統。

在本文中，我們將介紹正在采用的虛擬化技術，以及哪些類型的特性和功能對于提高 IoT 端點的安全性非常重要。

嵌入式設備和實時操作系統根目錄

物聯網設備不是最近才出現的。這些設備已經從已經存在了50多年的傳統嵌入式系統演變而來。嵌入式系統具有硬實時要求，并且通常采用某種實時操作系統（RTOS），盡管最近這些系統被拆分為Linux（非實時）環境和處理設備時間關鍵型功能的RTOS。這些較新的嵌入式系統通常在芯片和Linux/RTOS環境之間使用虛擬化層，以便在一個物理設備上共享嵌入式資源。

最初，這些嵌入式系統并不認為安全性是重中之重，因為它們是孤立的，沒有連接。隨著嵌入式系統的連接，人們越來越擔心，但仍然嵌入在設備中的專有RTOS或“對接”軟件使得攻擊變得困難，如果實現違規，則沒有太大價值，同時降低了與支持單個單獨RTOS的額外芯片組相關的BOM成本。

如今，物聯網設備泄露具有深遠的財務和生命威脅影響。鑒于汽車、醫療和工業領域的物聯網，這種威脅是真實存在的，必須認真對待。

安全虛擬化和物聯網設備

Cog Systems成立于2014年，由開放內核實驗室組成，其重點研究領域是微內核和基于軟件的低級技術。這種對嵌入式和移動設備的長期經驗提供了對這個新的物聯網世界的安全風險的深入了解。

“Cog從嵌入式微內核和虛擬機管理程序開始，然后專注于使設備為物聯網做好準備所需的安全性和強化方面，”Cog Systems首席執行官Dan Potts描述道。“我們看到，如果人們繼續按照現狀構建他們的設備，如果你看看預測的增長趨勢，由于規模的大規模增加，一個巨大的問題迫在眉睫。

部分問題在于，許多嵌入式軟件設計往往是一個單片系統。Cog很早就意識到，更加模塊化的設計對于識別和管理安全問題至關重要。

此外，Linux攻擊面可能很大，并且由于熟悉和開源訪問，繞過安全機制并不困難。隨著Cog開始與系統集成商合作，他們顯著推進了他們的支持技術，以解決攻擊面和安全問題。

“通過利用我們最初的經驗，我們現在能夠專注于為物聯網設備開發提供更多現成的大眾市場軟件解決方案，”Potts說。“我們提供SDK來幫助設備制造商整合基于虛擬化/虛擬機管理程序的安全設計。它使他們能夠在1型虛擬機管理程序的支持下從單片式遷移到模塊化。

該 SDK 稱為 D4 安全。虛擬機管理程序提供第一層。最重要的是，還有其他實用程序和模塊可用于更輕松，更安全地構建安全的物聯網設備。這些工具包括：

基于虛擬機管理程序的技術

具有策略和共享控制的虛擬驅動程序

用于無線更新的設備管理

一套安全模塊：VPN、安全通信和身份驗證

解決方案路線圖還包括研究下一代虛擬機管理程序技術，以便從大型嵌入式芯片組擴展到小型嵌入式芯片組。該解決方案中的知識產權是關于最大限度地提高性能，同時仍然提供虛擬化。

高通?驍龍?安全和D4安全

Snapdragon是一款高性能芯片，可從200系列擴展到800系列，具有多種應用 - 從簡單的傳感器到智能手機，平板電腦，機器人和自動駕駛汽車。高通855的安全態勢特別有吸引力，它具有許多與物聯網和潛在5G連接相關的功能。

組合的解決方案堆棧從信任鏈和安全啟動開始。該芯片通過每個芯片的唯一密鑰來支持這一點。此功能提供了信任的基礎。

虛擬機管理程序層依賴于安全啟動。啟動后，虛擬機管理程序將接管以維護安全鏈。多階段啟動過程允許動態更新整個軟件映像或單個模塊（或虛擬機）。

完整性和多層安全性也內置于內。例如，驍龍提供根密鑰，但磁盤加密是分開的。這些應用程序還能夠利用安全實用程序，但為獨立安全性提供額外的密鑰。

使用案例

消費者/伴侶機器人用例需要高性能的機器學習和視覺處理。通常，這些內容都包含在操作系統中。還可能存在涉及用于運動的電機控制器的舊代碼。虛擬化堆棧允許這些功能在單個芯片組上的單獨 VM 上運行。其優點是降低成本和占地面積，但模塊化還允許采用“分而治之”的方法來實現安全功能和關鍵功能的分離。

汽車應用是另一個可以更容易地混合和匹配實時（動力傳動系、駕駛員輔助/檢測）和非實時（信息娛樂系統）系統的領域。

驍龍X50調制解調器為5G網絡提供支持，并以更低的延遲實現真正的邊緣計算。

總結

物聯網設備安全已成為當今物聯網的關鍵要求。利用新工具和開發工具包可以幫助減少學習曲線和開發時間。

審核編輯：郭婷