互聯家庭為業主及其家人提供了更低的水電費，更高的舒適度和更有效的安全性的可能性，但必須充分解決圍繞網絡保護的挑戰。

對于房主來說，使用移動設備調整燈光和供暖的能力，從家中內部或遠程通過互聯網，可以對能源消耗進行更嚴格的控制，特別是當與占用探測器結合使用以添加自主智能家居功能時。安全性也可以從傳統的入侵者警報升級，鄰居可以很容易地將其視為純粹的“噪音滋擾”，使遠程監控等復雜功能比以往任何時候都更具成本效益，更易于安裝。隨著經濟實惠的基于云的AI的出現，在異地捕獲和存儲感興趣的幀以及應用面部識別算法的可能性為潛在的小偷增加了額外的威懾力。

另一方面，考慮投資這項技術的房主本身可能會被針對聯網家庭基礎設施的網絡攻擊的前景所嚇倒。此類漏洞可能旨在竊取敏感信息，禁用智能鎖或安全攝像頭等設備，或導致加熱，通風或煙霧報警器等系統出現故障。家庭自動化設備和服務提供商需要具有成本效益的解決方案，以幫助加強其產品抵御此類網絡威脅。

網絡攻擊可以針對智能家居基礎設施的任何部分。目標可能是攝像機等節點與負責管理多個設備（如入侵探測器、緊急傳感器、遠程恒溫器編程或連接照明）的中央智能家居網關之間的 Wi-Fi 連接。如果網關未配備檢查安全憑據，則使用Wi-Fi收發器進入現場的黑客可以通過攝像機連接訪問網關。攝像頭連接是一個危及智能家居安全性的關鍵漏洞。

如果網關可以挑戰嘗試連接的設備，則可以阻止沒有憑據訪問系統的隨意或機會主義黑客。但是，更聰明或更有組織的黑客可能會試圖分析，解碼或破壞聯網的家庭系統。

報告的對恒溫器和監控攝像頭等設備的攻擊表明，黑客如何利用保護不足的節點來竊取控制對網絡其他部分的訪問的安全密鑰。

此外，隨著基于軟件的安全解決方案變得越來越復雜，將更新或安全補丁應用于安全攝像頭等設備（必須長時間持續運行）可能既困難又繁瑣。

要在市場上被接受，安全措施必須在對成本、內存和功耗的嚴格限制內有效，這些限制限制了典型的物聯網設備。此外，從最終用戶的角度來看，安全性實際上應該是透明的?；谟布陌踩鉀Q方案正在出現，可以克服這些類型的挑戰。設備設計人員現在有幾種選擇，以防止網絡犯罪分子入侵智能家居和建筑物。

可信計算嵌入

為了防止惡意代理將惡意設備連接到網絡，或篡改合法設備的軟件以破壞或接管其功能，安全片上系統（SoC）設備正在出現，使簡單的智能對象能夠建立一個不可更改或復制的不可變身份。通過將可信計算原理引入物聯網，該設備可以在制造時使用自己的身份進行編程，客戶可以在受控的安全環境中加載加密密鑰和數字簽名代碼。密鑰存儲在硅的受保護區域中，該區域無法從外部尋址，并且能夠抵抗物理攻擊。

安全啟動利用硬件中實現的行業標準加密算法，使設備能夠在啟動時檢查嘗試加載的軟件和固件的憑據，并在數字簽名未簽出時阻止代碼運行。類似的機制驗證通過無線方式收到的任何軟件或固件更新。

防止運行未經授權的代碼會創建一個信任根，使設備能夠在遠程連接到網絡時對自己進行身份驗證，并與其他連接的設備安全地進行交互。代碼可以以加密形式存儲在設備上，以防止檢查或逆向工程，并且設備還可以處理加密通信以防止攔截。

現在市場上有來自不同制造商的各種安全IC，使設計人員可以選擇一種器件作為安全協處理器（或嵌入式安全元件）運行，為主主機處理器提供安全服務，或者作為處理安全和應用級功能的獨立微控制器。

保護與云的連接

快速、節能且防篡改的硬件為保護傳感器或攝像頭等小型家庭自動化設備及其與連接網關設備的鏈接提供了有效的解決方案。但是，其他攻擊面仍然容易受到攻擊，例如家庭網關和云之間的連接。因此，非常需要保護來自冰箱，烤箱或洗衣機等智能設備的數據，因為它被傳輸到Web服務器或云服務（如亞馬遜網絡服務（AWS））進行存儲和分析。由此，我們可以看到，設備到云的身份驗證對于保持家庭自動化環境的安全也至關重要。傳輸層安全性（TLS）是這里的盟友，為智能家居節點提供身份驗證和加密服務，以便始終對客戶端和Web服務器之間傳遞的數據進行加密。

但是，基于軟件的TLS可能容易受到黑客和欺騙者的攻擊，黑客和欺騙者可能會試圖通過利用軟件錯誤來闖入內存并竊取敏感數據。在硬件中實現 TLS 實現堆棧（如 OpenSSL 或 wolfSSL 等安全套接字層 （SSL））的安全協處理器，以及存儲私鑰、證書和敏感數據，可以幫助關閉這些機會。除了提供一種簡單方便的方法來克服軟件漏洞之外，這種方法還可以在每次智能設備（如智能設備或智能電表）利用TLS機制來保護與云的鏈接時加速身份驗證。

結論

針對家庭和樓宇自動化等注重成本的物聯網應用（如家庭和樓宇自動化）的新興一代嵌入式安全元件或協處理器芯片的成本可能不到50美分，但可提供針對眾多遠程威脅和物理攻擊的強大保護。

作為防止試圖破壞嵌入式代碼或操作系統的第一道防線，它們有效地支持安全啟動，提供了一種在小型資源受限的智能對象（如門鎖、煙霧傳感器、無線安全攝像頭以及運動和接觸傳感器）中建立硬件信任根的方法。

內置安全密鑰存儲，在受控環境中加載加密密鑰（通常由芯片制造商協調）允許預編程，而無需公開密碼或 OEM 代碼等機密。此外，支持行業標準算法的加密硬件加速器可保護通過智能家居網絡交換的數據。

隨著針對家庭自動化和互聯物聯網資產的網絡攻擊變得越來越復雜，價格合理的基于硬件的安全芯片的出現，這些芯片提供相互身份驗證、安全更新和固件監控，可以給消費者帶來信心，讓他們開始探索智能樓宇自動化的諸多好處。

審核編輯：郭婷