公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）不僅適用于企業(yè)應(yīng)用程序 - 基于PKI的機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）身份驗(yàn)證策略可以形成安全嵌入式系統(tǒng)的骨干。

嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)在普遍部署在各種大型市場(chǎng)中：工業(yè)、醫(yī)療、電信、家用電器、消費(fèi)電子、汽車等。隨著互聯(lián)網(wǎng)采用的激增，越來(lái)越多的嵌入式設(shè)備和應(yīng)用程序正在連接到網(wǎng)絡(luò)，以利用Web的非凡優(yōu)勢(shì)。一些專家預(yù)測(cè)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將很快超過人類用戶的數(shù)量，并增長(zhǎng)到更高的水平。

互聯(lián)網(wǎng)連接的消費(fèi)產(chǎn)品和應(yīng)用程序的成功源于供應(yīng)商在提供易用性和安全性方面取得的顯著進(jìn)展，從而消除了全球所有年齡段人群廣泛使用的主要障礙。數(shù)十億用戶現(xiàn)在自信地與公共和私營(yíng)公司，銀行和衛(wèi)生組織進(jìn)行在線交易。他們購(gòu)買書籍，汽車，股票，退休計(jì)劃，保險(xiǎn)單和許多其他東西。消費(fèi)者和企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)交換價(jià)值大大小小的美元產(chǎn)品。

許多安全機(jī)制，技術(shù)和政策已經(jīng)出現(xiàn)，使此類交易成為可能并保護(hù)交易方。此外，企業(yè)、銀行、電子商務(wù)公司和計(jì)算行業(yè)（硬件和軟件）已經(jīng)投入了大量資金來(lái)教育、啟用和監(jiān)控此類交易，并迅速響應(yīng)查詢。企業(yè) IT 人員、銀行支付網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)系統(tǒng)提供商不斷監(jiān)督其網(wǎng)絡(luò)，以確保合法執(zhí)行交易，并在風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)時(shí)盡早控制風(fēng)險(xiǎn)。

但是，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備呢-它們的安全性如何？

嵌入式互聯(lián)網(wǎng)需要強(qiáng)大的安全性

身份驗(yàn)證技術(shù)（多因素）和密碼管理過程通常可供所有用戶使用，包括企業(yè)的消費(fèi)者和員工。公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛部署和有效使用，以確保每個(gè)用戶確實(shí)與合法的在線服務(wù)（如銀行，電子商務(wù)公司或政府機(jī)構(gòu)）進(jìn)行交互。

鑒于越來(lái)越多的互聯(lián)網(wǎng)連接的嵌入式設(shè)備，一個(gè)重要的問題出現(xiàn)了：當(dāng)這些設(shè)備處于無(wú)人監(jiān)督狀態(tài)并連接到Web時(shí)，它們將如何提供可靠和安全的服務(wù)？除非設(shè)備具有強(qiáng)大的安全功能，否則它們將高度暴露并且容易受到濫用和黑客攻擊。例如，如果遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)無(wú)法高度確定地驗(yàn)證它是否已從合法主機(jī)接收到該命令，那么它如何可靠地執(zhí)行該命令？知道數(shù)百萬(wàn)部署的設(shè)備可以與公共基礎(chǔ)設(shè)施或私人住宅中的設(shè)備進(jìn)行交互，弱身份驗(yàn)證方法是否可以接受？考慮到風(fēng)險(xiǎn)，什么級(jí)別的保護(hù)是適當(dāng)和充分的？

這是一個(gè)真正的問題。一個(gè)正在被重大舉措所確定的問題，包括智能電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)安全，醫(yī)療保健自動(dòng)化和其他需要強(qiáng)大保護(hù)的領(lǐng)域。這種情況現(xiàn)在帶來(lái)了一個(gè)技術(shù)機(jī)會(huì)：機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）認(rèn)證。

嵌入式設(shè)備采用PKI的挑戰(zhàn)

企業(yè) IT、電子商務(wù)、銀行和互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組的專家都知道，PKI 技術(shù)提供了當(dāng)今最強(qiáng)大、最有效的身份驗(yàn)證解決方案。然而，龐大的全球嵌入式設(shè)備市場(chǎng)已經(jīng)以孤立的方式發(fā)展，并且在很大程度上尚未采用這種經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)。延遲的原因包括：

· 硬件設(shè)計(jì)上非常嚴(yán)格的限制（有限的計(jì)算資源）：在大多數(shù)應(yīng)用中，主MCU沒有執(zhí)行PKI計(jì)算所需的資源。許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍然使用由存儲(chǔ)芯片構(gòu)建的過時(shí)的安全解決方案，這些解決方案的安全性較弱，不適合Web連接。

· 成本壓力和缺乏技能：PKI被認(rèn)為是一種昂貴的技術(shù)，在設(shè)計(jì)和部署階段很難實(shí)現(xiàn)，并且需要嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不常見的專業(yè)知識(shí)。因此，標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成存儲(chǔ)芯片被認(rèn)為足夠好，并且易于包含在設(shè)計(jì)中。

· 不經(jīng)常連接到外部世界的專有環(huán)境：黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)被低估了，和/或?qū)Ｓ械陌踩桨副徽J(rèn)為足夠強(qiáng)大，可以成功抵御攻擊。

克服接受的障礙

嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)正在迅速變化。如今，更多更高性能的微控制器以極具吸引力的價(jià)格面世。此外，一代安全MCU可以輕松集成到設(shè)計(jì)中，從而提供無(wú)與倫比的認(rèn)證安全性，而不會(huì)影響主MCU的應(yīng)用性能。

瑞薩電子的三大創(chuàng)新正在為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員社區(qū)帶來(lái)基于PKI的安全性。

首先，基于板ID的M2M認(rèn)證芯片使用在迄今為止生產(chǎn)的數(shù)十億智能卡IC中經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試和驗(yàn)證的相同安全技術(shù)，提供非常高的安全性。該芯片可以使用標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口（I2C）連接到幾乎任何處理器（MCU或MPU）。該芯片集成了多種電氣和機(jī)械保護(hù)措施，使其防篡改，并在瑞薩電子的制造工廠生產(chǎn)，符合智能卡行業(yè)的嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)，并得到銀行和政府ID簽發(fā)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。

其次，一套完整的安全服務(wù)軟件和固件提供了一個(gè)M2M身份驗(yàn)證解決方案，該解決方案采用全面的方法來(lái)最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)。它包括一套硬件和軟件組件以及合作伙伴服務(wù)，這些組件組合在一起，為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供完整的服務(wù)。

最后，PKI 服務(wù)可從 OEM 的分銷合作伙伴處獲得。PKI的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)也是復(fù)雜性的一個(gè)因素，即必須為每個(gè)安全芯片生成唯一密鑰和證書（X509），從而為每個(gè)設(shè)備生成唯一密鑰和證書。直到最近，這個(gè)過程在經(jīng)濟(jì)上只適用于企業(yè)、電子商務(wù)和銀行市場(chǎng)的大客戶。瑞薩電子美國(guó)公司和安富利在信任鏈中合作，通過提供價(jià)格合理、安全、易于使用/部署的PKI解決方案，改變這種狀況，使其對(duì)其他公司更加可行。這種強(qiáng)大的安全解決方案符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可供需要防止濫用的各種規(guī)模的公司使用。

這種合作關(guān)系提供了實(shí)施完整安全解決方案所需的關(guān)鍵服務(wù)組件。

· 信任根證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)

· 子證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)（可選）

· 用于為每個(gè)板ID芯片生成唯一證書和私鑰的系統(tǒng)

· 編程服務(wù)提供商，可以安全地在每個(gè)芯片中插入證書和密鑰對(duì)

任何嵌入式設(shè)備的安全性

這種產(chǎn)品、業(yè)務(wù)和服務(wù)模式的創(chuàng)新組合使瑞薩電子板ID安全解決方案能夠消除或顯著減少以前采用PKI技術(shù)的障礙。

公司不必是 IBM、通用電氣或 Google 即可成功應(yīng)用此安全技術(shù)。無(wú)論是出貨 20，000 種產(chǎn)品還是數(shù)十萬(wàn)種產(chǎn)品，公司現(xiàn)在都可以創(chuàng)新和設(shè)計(jì)采用最先進(jìn)的 PKI 安全技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)嵌入式設(shè)備。這種能力將促進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)，這些產(chǎn)品可以成為智能電網(wǎng)不斷增長(zhǎng)的嵌入式互聯(lián)網(wǎng)或其他利用Web的雄心勃勃的計(jì)劃的一部分。

審核編輯：郭婷