在本文中，我們將研究正在采用的虛擬化技術，以及哪些特性和功能對于提高物聯網端點的安全性很重要。

嵌入式設備和實時操作系統根

物聯網設備并不是最近才出現的。這些設備是從已經存在 50 多年的傳統嵌入式系統演變而來的。嵌入式系統具有嚴格的實時要求，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）環境和處理時間關鍵功能的 RTOS的設備。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，這些嵌入式系統并未將安全視為高優先級，因為它們是孤立的且沒有連接性。隨著嵌入式系統的連接，人們越來越擔心，但如果發生入侵，設備中嵌入的專有 RTOS 或“全金屬”軟件仍然會使攻擊變得困難，沒有太多價值，同時降低了與額外芯片組相關的 BOM 成本支持單獨的獨立 RTOS。

如今，物聯網設備泄露對財務和生命威脅有著深遠的影響。鑒于汽車、醫療和工業領域的物聯網，威脅是真實存在的，必須認真對待。

安全的虛擬化和物聯網設備

Cog Systems 于 2014 年從 Open Kernel Labs 成立，其重點研究領域是微內核和基于低級軟件的技術。這種在嵌入式和移動設備方面的長期經驗讓我們深入了解了這個支持物聯網的新世界的安全風險。

“Cog 從嵌入式微內核和管理程序開始，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，如果人們繼續保持現狀建造他們的設備，如果你看看預測的增長趨勢，由于規模的大幅增加，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，他們顯著改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，”波茨說。“我們提供 SDK 來幫助設備制造商整合基于安全虛擬化/管理程序的設計。它使他們能夠在 1 類管理程序的基礎上從單片機轉向模塊化。”

SDK 被稱為 D4 Secure。管理程序提供第一層。除此之外，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管理程序技術以從大型嵌入式芯片組擴展到小型嵌入式芯片組。該解決方案的知識產權是在提供虛擬化的同時最大限度地提高性能。

Qualcomm? Snapdragon? 安全性和 D4 安全性

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。Qualcomm 855 的安全態勢尤其具有吸引力，它具有許多與物聯網和潛在 5G 連接相關的功能。

組合解決方案堆棧從信任鏈和安全啟動開始。芯片支持這一點，每個芯片都有一個唯一的密鑰。此功能提供了信任的基礎。

Hypervisor 層依賴于安全啟動。一旦啟動，管理程序就會接管以維護安全鏈。多階段引導過程允許即時更新整個軟件映像或單個模塊（或虛擬機）。

還內置了完整性和多層安全性。例如，Snapdragon 提供了根密鑰，但磁盤加密是單獨的。這些應用程序還能夠利用安全實用程序，但為獨立安全提供額外的密鑰。

用例

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。通常這些東西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遺留代碼。虛擬化堆棧允許這些功能在單個芯片組上的不同 VM 上運行。好處是降低成本和占用空間，但模塊化還允許采用“分而治之”的方法來實施安全功能和分離關鍵功能。

汽車應用是另一個可以更輕松地混合和匹配實時（動力傳動系統、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 調制解調器支持 5G 網絡，實現真??正的邊緣計算，降低延遲。

概括

物聯網設備安全已成為當今物聯網的一項關鍵要求。利用新工具和開發套件有助于減少學習曲線和開發時間。

審核編輯：郭婷