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[12014] 2017-11-16_物联网安全研究之一：IoT架构介绍

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-11-16_物联网安全研究之一：IoT架构介绍 物 联 网 安 全 研 究 之 一 ： I o T 架 构 介 绍 c l o u d s   F r e e B u f   2 0 1 7 - 1 1 - 1 6 最 近 ， 很 多 人 都 向 我 咨 询 物 联 网 （ 最 近 ， 很 多 人 都 向 我 咨 询 物 联 网 （ I o T ） 安 全 研 究 如 何 入 门 的 问 题 ， 以 此 ， 我 打 算 写 一 些 物 联 网 相 关 的 安 全 加 ） 安 全 研 究 如 何 入 门 的 问 题 ， 以 此 ， 我 打 算 写 一 些 物 联 网 相 关 的 安 全 加 固 、 渗 透 测 试 和 漏 洞 利 用 的 文 章 ， 以 供 大 家 参 考 借 鉴 ， 希 望 能 帮 大 家 解 疑 释 惑 。 固 、 渗 透 测 试 和 漏 洞 利 用 的 文 章 ， 以 供 大 家 参 考 借 鉴 ， 希 望 能 帮 大 家 解 疑 释 惑 。 前 言 前 言 对 于 安 全 研 究 者 来 说 ， 知 晓 一 项 新 式 复 杂 技 术 的 研 究 入 门 和 攻 击 知 识 至 关 重 要 。 当 然 对 于 这 种 普 遍 问 题 来 说 ， 也 有 着 一 种 常 规 方 法 ， 那 就 是 把 这 种 新 技 术 转 化 为 不 同 组 件 并 对 其 进 行 逐 一 研 究 ， 这 种 方 法 能 全 面 了 解 工 作 机 制 并 能 迅 速 找 到 研 究 关 注 点 。 那 费 话 不 多 说 了 ， 我 们 开 始 吧 。 提 示 ： 本 博 客 系 列 的 研 究 是 通 用 的 ， 可 应 用 到 智 能 家 居 、 工 控 、 医 疗 保 健 、 运 输 等 领 域 的 I o T 产 品 的 安 全 研 究 ； 文 章 涉 及 的 “ 设 备 ” 、 “ 硬 件 ” 和 “ 传 感 器 ” 等 词 都 代 表 同 类 I o T 产 品 ； 由 于 不 同 物 联 网 技 术 性 质 ， 文 中 提 及 的 物 联 网 生 态 系 统 代 表 物 联 网 产 品 或 相 关 解 决 方 案 。 I o T 不 等 于 硬 件 不 等 于 硬 件 很 多 人 都 存 在 这 样 一 个 误 解 ： I o T 就 是 硬 件 ， 这 种 误 解 形 成 的 主 观 认 识 让 很 多 安 全 人 员 都 不 愿 涉 足 I o T 安 全 研 究 领 域 。 是 的 ， I o T 的 确 包 含 硬 件 ， 但 一 些 硬 件 分 析 技 术 在 一 些 耐 心 和 意 愿 下 ， 是 可 以 完 全 学 习 掌 握 的 。 你 读 完 我 的 博 客 就 会 知 道 ， 其 实 硬 件 只 占 I o T 生 态 系 统 的 1 / 3 。 更 重 要 的 是 ， 如 果 你 能 渗 透 其 它 I o T 相 关 组 件 服 务 （ 如 云 端 等 ） ， 那 么 I o T 安 全 的 危 害 将 会 更 大 。 几 年 前 当 我 学 习 I o T 安 全 时 也 就 遇 到 了 类 似 问 题 ， 我 就 试 着 把 问 题 分 解 并 单 独 攻 关 ， 像 我 这 样 的 普 通 人 可 以 做 到 ， 我 想 你 们 也 能 做 到 。 I o T 介 绍 介 绍 互 联 网 上 有 很 多 关 于 I o T 的 定 义 ， 但 了 解 这 种 技 术 的 本 质 才 能 让 你 尽 快 建 立 自 己 的 意 识 和 学 习 架 构 。 每 个 人 都 有 各 自 的 对 I o T 的 定 义 和 看 法 ， 但 对 我 来 说 ， I o T 主 要 包 含 三 个 重 要 方 面 ： 1 、 自 动 化 ： 人 类 总 是 懒 惰 的 ， 设 备 总 会 帮 我 们 完 成 那 些 我 们 不 愿 完 成 的 工 作 ； 2 、 物 理 和 虚 拟 世 界 的 接 口 ： I o T 作 为 物 理 和 虚 拟 架 构 的 中 间 媒 介 ， 可 以 在 两 者 之 间 互 相 实 现 读 写 操 作 ， 这 里 的 “ 读 ” 操 作 诸 如 对 物 理 环 境 的 感 知 ， 并 把 其 状 态 转 换 为 数 据 发 到 温 度 传 感 器 、 医 疗 传 感 器 、 照 相 机 等 虚 拟 数 据 存 储 端 执 行 进 一 步 分 析 。 “ 写 ” 则 是 对 物 理 世 界 的 动 作 操 控 ， 如 把 分 析 数 据 转 换 为 门 锁 、 车 辆 操 作 、 洒 水 、 医 用 泵 等 物 理 设 备 的 某 项 动 作 ； 3 、 决 策 判 断 ： I o T 设 备 收 集 的 大 量 数 据 可 以 被 深 入 分 析 形 成 对 周 围 实 时 环 境 、 某 些 操 作 执 行 和 一 些 事 件 根 本 问 题 原 因 的 判 断 和 了 解 掌 握 。 因 此 I o T 技 术 使 终 端 用 户 和 供 应 商 都 能 实 时 掌 握 信 息 和 自 动 执 行 任 务 。 基 于 以 上 定 义 ， I o T 涉 及 的 主 要 模 块 架 构 包 括 ： 1 、 支 撑 虚 拟 - 物 理 接 口 的 一 个 硬 件 设 备 ； 2 、 支 撑 数 据 分 析 的 一 个 具 备 存 储 和 计 算 能 力 的 后 端 存 储 ； 3 、 用 户 可 视 化 和 发 送 执 行 命 令 的 一 个 虚 拟 接 口 。 硬 件 设 备 可 以 是 各 种 嵌 入 的 传 感 器 和 控 制 器 ， 后 端 数 据 存 储 可 以 用 云 端 实 现 ， 而 虚 拟 用 户 接 口 则 可 由 各 种 移 动 A p p 和 网 页 形 式 体 现 。
I o T 的 应 用 领 域 的 应 用 领 域 I o T 技 术 已 普 及 到 信 息 时 代 的 各 行 各 业 ， 仅 从 数 据 分 析 和 实 时 感 知 的 需 求 来 看 ， 很 多 领 域 都 积 极 应 用 了 I o T 技 术 ， 如 ： 家 居 自 动 化 智 能 基 础 设 施 医 疗 保 健 工 业 控 制 运 输 物 流 公 共 设 施 … I o T 架 构 架 构 高 级 视 图 高 级 视 图 下 图 为 一 个 简 单 的 I o T 架 构 图 ， 其 中 包 含 了 移 动 端 、 云 端 和 设 备 端 三 个 基 本 结 构 ： 结 构 部 件 之 间 的 交 流 通 信 依 靠 各 种 I o T 产 品 的 类 别 和 利 用 性 质 来 决 定 ， 以 下 例 子 就 可 说 明 各 种 部 件 之 间 交 流 通 信 的 机 制 ： 硬 件 设 备 仅 只 与 移 动 设 备 进 行 通 信   -   如 I o T 产 品 包 含 B L E 蓝 牙 设 备 硬 件 设 备 仅 只 与 I o T 网 关 进 行 通 信   -   如 I o T 产 品 包 含 Z i g B e e 、 W i r e l e s s   H A R T 架 构 移 动 端 仅 只 与 云 端 进 行 通 信   -   如 用 户 不 具 备 对 I o T 产 品 的 直 接 访 问 权 ， 仅 能 通 过 云 端 进 行 控 制 功 能 结 构 功 能 结 构
对 I o T 功 能 体 系 结 构 的 进 一 步 扩 展 ， 可 以 把 其 定 义 为 一 个 通 过 互 联 网 与 云 端 和 移 动 端 / W e b 端 进 行 通 信 的 传 感 器 网 络 。 在 传 统 网 络 环 境 不 能 实 现 的 情 况 下 ， 传 感 器 能 基 于 T C P / I P 和 无 线 电 技 术 形 成 独 特 的 网 络 形 式 ， 某 些 方 面 来 说 ， 无 线 电 通 信 更 为 高 效 合 理 。 上 述 第 3 种 情 况 下 ， 我 们 需 要 一 个 网 关 （ 所 谓 的 物 联 网 网 关 / 集 线 器 / 路 由 器 ） ， 来 作 为 无 线 电 通 信 和 传 统 T C P / I P 通 信 之 间 的 接 口 。 下 文 中 我 所 说 的 传 统 通 信 网 络 即 T C P / I P 网 络 。 我 们 还 可 以 在 地 理 上 分 散 部 署 传 感 器 网 络 ， 这 些 传 感 器 网 络 之 间 可 以 经 由 物 联 网 网 关 利 用 传 统 T C P / I P 网 络 进 行 互 联 通 信 ， 如 下 所 示 ： 分 层 模 型 分 层 模 型 如 果 我 们 用 分 层 观 点 来 看 待 I o T 技 术 的 话 ， 可 以 把 I o T 核 心 架 构 分 为 简 单 的 3 层 模 型 ： 1 、 感 应 层 ： 包 含 硬 件 传 感 器 和 相 应 的 传 感 网 络 ； 2 、 通 信 层 ： 内 置 了 感 应 层 向 管 理 控 制 层 的 通 信 机 制 ， 如 W i f i 、 3 G 、 L T E 、   E t h e r n e t 等 ； 3 、 管 理 控 制 层 ： 这 是 I o T 核 心 架 构 的 最 高 层 ， 它 负 责 把 对 原 始 数 据 的 感 应 信 息 转 换 为 用 户 可 以 理 解 和 查 看 的 可 视 化 显 示 ， 它 包 含 云 端 服 务 、 存 储 、 A p p 应 用 等 。
综 上 所 述 ， 我 们 把 I o T 技 术 架 构 作 了 一 个 简 单 的 剖 析 ， 这 不 难 理 解 ， 下 一 篇 文 章 ， 我 们 将 讨 论 I o T 技 术 架 构 的 攻 击 面 。 未 完 待 续 ， 敬 请 关 注 。 * 参 考 来 源 ： p a y a t u ， f r e e b u f 小 编 c l o u d s 编 译 ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M 阅 读 原 文
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