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[16498] 2021-03-01_2020年IoT终端安全白皮书

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2021-03-01_2020年IoT终端安全白皮书 2 0 2 0 年 I o T 终 端 安 全 白 皮 书 梆 梆 安 全   F r e e B u f   2 0 2 1 - 0 3 - 0 1 一 、 前 言 一 、 前 言 在 消 费 互 联 网 时 代 ， 物 联 网 本 身 的 价 值 并 没 有 被 充 分 挖 掘 ， 随 着 5 G 时 代 的 到 来 ， 物 联 网 领 域 迎 来 了 新 的 发 展 契 机 。 5 G 通 信 技 术 定 义 了 e M B B 、 u R L L C 、 m M T C 三 大 应 用 场 景 ， 极 大 提 升 了 物 联 网 的 通 信 能 力 和 灵 活 性 ， 为 物 联 网 的 未 来 发 展 提 供 了 良 好 的 基 础 设 施 。 当 前 ， 我 国 正 处 于 5 G 网 络 大 规 模 商 用 准 备 阶 段 ， 各 领 域 纷 纷 围 绕 智 慧 城 市 、 智 慧 家 居 、 智 慧 工 厂 、 智 慧 医 疗 、 智 慧 交 通 等 领 域 ， 大 力 培 育 物 联 网 应 用 生 态 ， 未 来 “ 5 G + ” 模 式 将 在 各 领 域 的 数 字 化 转 型 过 程 中 扮 演 越 来 越 重 要 的 角 色 ， 并 进 一 步 催 生 新 一 轮 科 技 变 革 和 物 联 网 产 业 变 革 。 据 统 计 ， 截 至 2 0 2 0 年 底 ， 我 国 蜂 窝 物 联 网 连 接 设 备 达 到 1 1 . 3 6 亿 户 ， 全 年 净 增 1 . 0 8 亿 户 ， 蜂 窝 物 联 网 连 接 数 占 移 动 网 络 连 接 总 数 的 比 重 已 达 4 1 . 6 % 。 我 国 蜂 窝 物 联 网 连 接 设 备 中 应 用 于 智 能 制 造 、 智 慧 交 通 、 智 慧 公 共 事 业 的 终 端 用 户 占 比 分 别 达 1 8 . 5 % 、 1 8 . 3 % 、 2 2 . 1 % 。 随 着 物 联 网 产 业 规 模 不 断 壮 大 ， 基 于 5 G 网 络 的 新 型 物 联 网 终 端 应 用 越 来 越 多 ， 更 多 的 黑 客 组 织 将 目 标 瞄 准 了 各 种 新 型 的 物 联 网 终 端 设 备 ， 利 用 这 些 设 备 上 存 在 的 漏 洞 植 入 恶 意 程 序 ， 控 制 物 联 网 设 备 发 起 D D O S 攻 击 、 窃 取 数 据 信 息 或 造 成 业 务 瘫 痪 。 物 联 网 终 端 设 备 的 安 全 问 题 已 成 为 限 制 物 联 网 业 务 广 泛 部 署 的 一 大 障 碍 。 分 析 物 联 网 终 端 面 临 的 安 全 风 险 ， 对 提 升 物 联 网 安 全 水 平 ， 促 进 物 联 网 及 其 生 态 系 统 的 健 康 发 展 有 着 重 要 意 义 。 梆 梆 安 全 作 为 国 内 专 业 的 移 动 安 全 与 物 联 网 安 全 厂 商 ， 结 合 前 期 工 作 基 础 及 自 研 I o T 固 件 融 合 分 析 平 台 的 统 计 数 据 ， 编 制 了 此 报 告 ， 旨 在 对 2 0 2 0 年 典 型 I o T 终 端 面 临 的 安 全 风 险 进 行 汇 总 分 析 ， 多 维 度 呈 现 威 胁 态 势 ， 量 化 漏 洞 风 险 等 级 ， 为 物 联 网 相 关 企 业 建 立 健 全 面 向 I o T 终 端 安 全 的 检 测 、 评 估 体 系 提 供 参 考 。 二 、 二 、 I o T 行 业 概 览 行 业 概 览 2 . 1   I o T 行 业 发 展 提 速 ， 联 网 终 端 数 量 猛 增 行 业 发 展 提 速 ， 联 网 终 端 数 量 猛 增 尽 管 C o v i d - 1 9 疫 情 还 在 持 续 ， 但 物 联 网 市 场 仍 在 不 断 增 长 。 根 据 I o T   A n a l y t i c s 的 统 计 ， 2 0 2 0 年 ， I o T 联 网 设 备 （ 如 ： 智 能 网 联 汽 车 、 智 能 家 居 设 备 、 工 业 联 网 终 端 ） 的 数 量 将 首 次 超 过 非 I o T 联 网 设 备 （ 如 ： 智 能 手 机 、 笔 记 本 电 脑 和 台 式 机 ） 。 到 2 0 2 0 年 底 ， 全 球 2 1 7 亿 个 活 动 联 网 设 备 中 ， I o T 联 网 设 备 将 达 到 1 1 7 亿 （ 占 比 约 5 4 ％ ） 。 到 2 0 2 5 年 ， 预 计 将 有 超 过 3 0 0 亿 的 I o T 连 接 ， 全 球 平 均 每 人 将 近 4 台 I o T 设 备 。 S o u r c e ： I o T   A n a l y t i c s ， S t a t e   o f   t h e   I o T   2 0 2 0 :   1 2   b i l l i o n   I o T   c o n n e c t i o n s ,   s u r p a s s i n g   n o n - I o T   f o r   t h e   f i r s t   t i m e
此 外 ， 在 C o v i d - 1 9 期 间 ， 据 Z s c a l e r 的 跟 踪 结 果 显 示 ， 企 业 I o T 设 备 的 使 用 量 增 加 了 1 5 0 0 ％ ， 带 来 一 个 新 的 安 全 问 题 ： “ S h a d o w   I o T   d e v i c e s ” — — 指 未 经 授 权 而 接 入 企 业 的 设 备 。 这 些 设 备 几 乎 没 有 安 全 措 施 ， 在 这 种 情 况 下 ， 影 子 I o T 设 备 与 企 业 网 络 的 连 接 增 加 了 攻 击 面 ， 带 来 更 大 的 安 全 隐 患 。 这 些 I o T 设 备 包 括 ： 数 字 机 顶 盒 、 I P 摄 像 机 、 智 能 家 居 设 备 、 智 能 电 视 、 智 能 手 表 ， 甚 至 汽 车 多 媒 体 系 统 。 S o u r c e ： Z s c a l e r ,   I o T   i n   t h e   e n t e r p r i s e   2 0 2 0 2 . 2   安 全 威 胁 加 剧 ， 全 球 安 全 威 胁 加 剧 ， 全 球 I o T 安 全 支 出 飙 升 安 全 支 出 飙 升 随 着 各 类 功 能 丰 富 的 智 能 设 备 逐 渐 融 入 大 众 的 生 活 中 ， 人 与 设 备 的 联 系 更 加 紧 密 。 I o T 设 备 承 载 了 越 来 越 多 的 生 产 生 活 数 据 和 个 人 隐 私 信 息 ， 其 安 全 问 题 也 逐 渐 得 到 重 视 。 由 于 I o T 设 备 海 量 异 构 的 特 性 ， 其 安 全 攻 击 带 来 的 后 果 也 更 为 多 样 和 严 重 。 例 如 ， 智 能 摄 像 头 被 攻 击 可 能 带 来 家 庭 或 工 作 隐 私 的 泄 露 ， 智 能 手 表 被 攻 击 可 能 带 来 行 动 轨 迹 的 泄 露 ， 智 能 网 联 汽 车 被 入 侵 更 是 可 能 直 接 对 人 身 安 全 造 成 严 重 威 胁 。 I o T 终 端 安 全 问 题 加 速 增 长 在 物 联 网 行 业 快 速 发 展 的 背 景 下 ， 物 联 网 安 全 事 件 频 发 ， 全 球 物 联 网 安 全 支 出 不 断 增 加 。 据 G a r t n e r 调 查 ， 近 2 0 % 的 企 业 或 相 关 机 构 在 过 去 三 年 内 遭 受 了 至 少 一 次 基 于 物 联 网 的 攻 击 。 G a r t n e r 预 测 ， 为 了 防 范 安 全 威 胁 ， 2 0 2 0 年 底 全 球 物 联
网 安 全 支 出 将 达 到 2 4 . 5 7 亿 美 元 ， 其 中 ， 终 端 安 全 支 出 约 5 . 4 1 亿 美 元 ， 网 关 安 全 支 出 约 3 . 2 7 亿 美 元 ， 专 业 服 务 支 出 约 1 5 . 8 9 亿 美 元 。 随 着 5 G 技 术 的 普 及 ， 物 联 网 应 用 场 景 变 得 越 发 庞 杂 ， I o T 设 备 碎 片 化 、 分 布 式 趋 势 明 显 ， 安 全 需 求 、 安 全 标 准 较 难 统 一 ， 且 缺 乏 统 一 管 控 手 段 。 再 加 上 受 限 于 I o T 设 备 的 成 本 低 、 算 力 有 限 等 现 实 因 素 ， 目 前 的 安 全 机 制 很 难 直 接 复 用 到 I o T 设 备 上 ， 导 致 I o T 设 备 自 身 防 护 能 力 较 弱 ， 易 被 利 用 安 全 漏 洞 开 展 入 侵 、 攻 击 等 行 为 。 同 时 ， I o T 设 备 固 件 普 遍 存 在 逻 辑 缺 陷 和 安 全 漏 洞 ， 部 分 开 发 厂 商 为 节 约 开 发 成 本 、 提 高 开 发 效 率 ， 直 接 调 用 第 三 方 组 件 ， 但 并 未 关 注 引 入 组 件 是 否 存 在 安 全 隐 患 或 者 缺 陷 ， 导 致 固 件 中 存 在 大 量 漏 洞 且 未 经 修 复 ， 极 易 被 攻 击 者 利 用 。 三 、 三 、 I o T 终 端 安 全 数 据 统 计 分 析 终 端 安 全 数 据 统 计 分 析 3 . 1   检 测 样 本 数 据 统 计 检 测 样 本 数 据 统 计 梆 梆 安 全 利 用 I o T 固 件 融 合 分 析 平 台 ， 对 2 0 2 0 年 市 场 上 主 流 的 I o T 设 备 固 件 进 行 了 自 动 化 抓 取 与 安 全 检 测 ， 并 对 其 中 版 本 较 新 的 4 3 3 款 设 备 的 安 全 检 测 结 果 进 行 了 统 计 与 分 析 。 1 、 、 I o T 设 备 类 型 分 布 设 备 类 型 分 布 我 们 的 检 测 样 本 共 计 1 1 大 类 ， 包 括 摄 像 头 、 路 由 器 、 电 力 智 能 终 端 、 无 人 机 、 车 机 部 件 、 手 持 P D A 、 机 顶 盒 、 智 能 交 通 、 智 能 家 居 、 可 穿 戴 设 备 ， 分 布 比 例 如 下 ：
检 测 样 本 按 设 备 类 型 分 布 统 计 随 着 技 术 的 发 展 、 产 业 的 逐 步 成 熟 ， 智 能 摄 像 头 作 为 身 份 认 证 和 安 防 监 控 等 场 景 的 重 要 环 节 ， 在 智 慧 城 市 、 智 能 家 居 、 汽 车 、 无 人 机 、 A R   等 领 域 已 有 广 泛 应 用 。 而 路 由 器 的 角 色 也 逐 渐 演 变 为 智 能 家 居 的 联 网 中 枢 。 联 网 与 智 能 化 越 来 越 多 地 影 响 着 我 们 的 日 常 生 活 ， 也 对 安 全 提 出 了 更 高 的 要 求 。 2 、 安 全 风 险 分 布 、 安 全 风 险 分 布 针 对 4 3 3 个 样 本 ， 固 件 融 合 分 析 平 台 共 检 出 安 全 风 险 2 0 0 6 5 个 ， 平 均 每 款 I o T 设 备 存 在 4 6 . 3 4 个 安 全 风 险 。 按 风 险 漏 洞 从 高 到 低 排 列 的 设 备 类 型 依 次 为 ： 机 顶 盒 、 摄 像 头 、 路 由 器 、 手 持 P D A 、 无 人 机 等 。 在 数 字 化 生 活 的 浪 潮 中 ， 我 们 身 边 的 智 能 设 备 却 频 频 爆 出 安 全 漏 洞 与 被 攻 破 事 件 ， 反 映 出 厂 商 与 大 众 的 安 全 意 识 与 安 全 防 护 手 段 的 缺 失 。 安 全 风 险 按 设 备 类 型 分 布 统 计 3 . 2   固 件 代 码 漏 洞 分 析 固 件 代 码 漏 洞 分 析 1 、 高 可 利 用 性 漏 洞 占 比 较 大 通 过 固 件 融 合 分 析 平 台 ， 梆 梆 安 全 对 I o T 设 备 固 件 的 基 本 信 息 、 代 码 风 险 、 敏 感 信 息 泄 露 、 配 置 安 全 等 层 面 进 行 了 安 全 测 试 ， 检 测 出 的 安 全 风 险 T O P 1 0 按 类 型 分 布 情 况 如 下 ： 安 全 风 险 数 量 T O P 1 0 统 计 分 布 据 统 计 ， 占 比 较 多 的 风 险 类 型 有 C W E - 4 5 7 （ 使 用 未 初 始 化 变 量 ） 、 C W E - 6 7 6 （ 不 安 全 函 数 调 用 ） 、 C W E - 4 7 6 （ 空 指 针 引 用 ） 、 C W E - 4 6 7 （ s i z e o f ( ) 使 用 不 当 漏 洞 ） 、 C W E - 1 9 0 （ 整 数 溢 出 缺 陷 ） 、 C W E - 2 1 5 （ 调 试 信 息 泄 露 ） 等 。 这 些
安 全 风 险 有 可 能 导 致 拒 绝 服 务 攻 击 、 修 改 控 制 流 、 缓 冲 区 溢 出 、 崩 溃 重 启 、 运 行 错 误 等 安 全 威 胁 。 另 外 ， 在 统 计 结 果 中 ， 用 户 名 密 码 泄 露 风 险 共 发 现 8 9 次 ， 证 书 文 件 / 密 钥 泄 露 风 险 共 发 现 5 9 次 ， 可 能 导 致 用 户 信 息 泄 露 ， 或 利 用 密 钥 对 恶 意 软 件 进 行 签 名 ， 以 此 欺 骗 普 通 用 户 进 行 安 装 等 安 全 隐 患 。 2 、 中 风 险 漏 洞 数 量 最 多 、 中 风 险 漏 洞 数 量 最 多 参 考 C V S S （ C o m m o n   V u l n e r a b i l i t y   S c o r i n g   S y s t e m ， 通 用 漏 洞 评 分 系 统 ） ， 将 安 全 风 险 划 分 为 高 、 中 、 低 三 个 等 级 ， 检 测 结 果 的 风 险 等 级 分 布 情 况 如 下 ： 风 险 漏 洞 按 风 险 等 级 分 布 占 比 3 . 3 第 三 方 库 安 全 风 险 分 析 第 三 方 库 安 全 风 险 分 析 在 固 件 开 发 过 程 中 ， 为 了 节 约 开 发 成 本 、 提 高 开 发 效 率 ， 很 多 开 发 厂 商 会 直 接 使 用 第 三 方 库 。 几 乎 所 有 的 软 件 中 都 含 有 第 三 方 库 ， 据 G a r t n e r 统 计 ， 2 0 1 8 年 软 件 使 用 第 三 方 库 的     代 码 量 占 到 了 总 代 码 量 的 8 0 % ， 自 研 代 码 比 例 越 来 越 低 。 大 部 分 固 件 开 发 厂 商 在 引 入 第 三 方 库 时 ， 并 未 关 注 引 入 组 件 是 否 存 在 安 全 隐 患 或 者 缺 陷 ， 默 认 软 件 安 全 应 该 由 组 件 提 供 者 保 障 ， 也 就 是 供 应 链 上 游 进 行 检 测 。 但 实 际 上 ， 通 过 对 一 些 著 名 开 源 工 程 进 行 分 析 发 现 ， 这 些 工 程 几 乎 完 全 不 去 做 任 何 安 全 校 验 。 1 、 平 均 每 款 固 件 包 含 、 平 均 每 款 固 件 包 含 2 1 . 4 6 个 第 三 方 库 漏 洞 ， 版 本 普 遍 较 陈 旧 个 第 三 方 库 漏 洞 ， 版 本 普 遍 较 陈 旧 根 据 检 测 结 果 统 计 ， 平 均 每 款 固 件 中 存 在 的 第 三 方 库 漏 洞 数 量 约 为 2 1 . 4 6 个 。 第 三 方 库 被 调 用 次 数 和 漏 洞 数 量 统 计 如 下 ：
第 三 方 库 被 调 用 次 数 占 比 统 计 第 三 方 库 漏 洞 数 量 统 计 在 固 件 所 调 用 的 第 三 方 库 中 ， 以 调 用 次 数 排 名 前 两 位 的 库 为 例 ， B u s y B o x   是 一 个 集 成 了 3 0 0 多 个 常 用 L i n u x 命 令 和 工 具 的 软 件 ， 在 嵌 入 式 开 发 中 较 为 常 见 。 但 由 于 一 些 固 件 开 发 厂 商 的 配 置 疏 忽 或 补 丁 更 新 不 及 时 ， 导 致 I o T 设 备 产 生 命 令 执 行 甚 至 代 码 执 行 的 漏 洞 。 O p e n S S L 是 O p e n S S L 团 队 的 一 个 开 源 的 能 够 实 现 安 全 套 接 层 （ S S L v 2 / v 3 ） 和 安 全 传 输 层 （ T L S v 1 ） 协 议 的 通 用 加 密 库 ， 支 持 多 种 加 密 算 法 ， 包 括 对 称 密 码 、 哈 希 算 法 、 安 全 散 列 算 法 等 。 2 0 1 4 年 ， O p e n S S L 被 爆 出 存 在 e a r t B l e e d 漏 洞 ， 2 0 2 0 年 ， 又 分 别 出 现 C V E - 2 0 2 0 - 1 9 7 1 、 C V E - 2 0 2 0 - 1 9 6 8 （ 浣 熊 攻 击 ） 、 C V E - 2 0 2 0 - 1 9 6 7 等 漏 洞 。 由 此 可 见 ， 第 三 方 库 漏 洞 带 来 的 安 全 隐 患 不 容 小 觑 。 2 、 高 危 漏 洞 占 比 近 、 高 危 漏 洞 占 比 近 4 0 % 第 三 方 库 安 全 风 险 按 高 、 中 、 低 等 级 划 分 的 分 布 图 如 下 ， 高 危 和 中 危 的 比 例 已 经 超 过 了 9 0 % ， 第 三 方 库 造 成 的 安 全 风 险 形 势 十 分 严 峻 。
第 三 方 库 漏 洞 风 险 等 级 分 布 3 、 、 O p e n S S L 库 潜 在 安 全 风 险 较 多 库 潜 在 安 全 风 险 较 多 漏 洞 数 量 最 多 的 O p e n S S L 库 ， 被 调 用 3 5 次 ， 共 发 现 安 全 漏 洞 1 2 8 3 个 ， 分 布 在 0 . 9 . 7 、 0 . 9 . 8 、 1 . 0 . 0 、 1 . 0 . 1 、 1 . 0 . 2 五 个 版 本 中 ， 大 量 固 件 调 用 了 1 . 0 . 1 版 本 。 而 这 些 版 本 的 发 布 时 间 均 较 早 ， 目 前 已 停 止 维 护 和 更 新 ， 而 很 多 固 件 开 发 厂 商 缺 乏 安 全 漏 洞 补 丁 跟 踪 和 版 本 更 新 等 安 全 策 略 和 安 全 管 理 机 制 ， 新 发 布 的 C V E 漏 洞 将 很 难 在 这 些 老 版 本 上 得 到 修 复 ， 集 成 这 些 版 本 的 固 件 面 临 的 安 全 风 险 也 更 大 。 I o T 固 件 O p e n S S L 库 调 用 情 况 和 漏 洞 情 况 统 计 4 、 、 B u s y b o x 被 调 用 次 数 最 多 ， 安 全 风 险 依 然 不 容 忽 视 被 调 用 次 数 最 多 ， 安 全 风 险 依 然 不 容 忽 视 调 用 次 数 最 多 的 B u s y b o x 库 ， 被 调 用 1 2 6 次 ， 共 发 现 安 全 漏 洞 3 4 8 个 ， 版 本 覆 盖 范 围 1 . 0 0 - 1 . 2 6 . 2 共 1 9 个 版 本 。 与 O p e n S S L 情 况 类 似 ， 各 固 件 开 发 厂 商 集 成 的 B u s y b o x 版 本 同 样 滞 后 ， 以 集 成 次 数 最 多 的 1 . 2 0 . 2 版 本 为 例 ， 距 最 后 一 次 针 对 性 补 丁 发 布 已 经 过 去 9 年 ； 相 对 最 新 的 1 . 2 6 . 2 版 本 ， 最 后 一 次 补 丁 更 新 时 间 为 2 0 1 7 年 。
I o T 固 件 B u s y b o x 库 调 用 次 数 T O P 1 0 四 、 固 件 检 测 评 估 有 效 应 对 攻 击 四 、 固 件 检 测 评 估 有 效 应 对 攻 击 下 移 下 移 由 于 物 联 网 行 业 自 身 的 碎 片 化 和 多 样 性 ， 使 得 固 件 的 获 得 及 通 用 、 高 效 、 精 准 的 自 动 化 安 全 检 测 十 分 困 难 ： 一 方 面 ， 大 多 数 I o T 设 备 开 发 厂 商 都 是 基 于 已 有 模 块 或 开 源 代 码 进 行 二 次 开 发 或 碎 片 代 码 适 配 ， 加 上 设 计 开 发 人 员 安 全 意 识 薄 弱 ， 导 致 出 厂 即 存 在 各 种 各 样 的 安 全 隐 患 ； 另 一 方 面 ， I o T 设 备 操 作 系 统 繁 多 ， 使 用 架 构 不 一 ， 固 件 格 式 更 是 千 差 万 别 。 这 些 多 样 性 与 差 异 化 都 给 自 动 化 安 全 分 析 带 来 了 挑 战 。 精 彩 推 荐 精 彩 推 荐
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