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什么是物联网网关,如何确保其安全?

现代物流需要大量的规划和组织工作,以确保车辆、货物的安全管理以及及时取货和送货。为协助实现这一目标,我们实施了一个由各种物联网设备组成的生态系统,以确保向日益增长的广大人群及时配送产品。

在生产线上,有许多看不见的事情正在发生--设备之间、云端和关键系统之间通过各种网络使用各种协议进行通信。物联网设备和传感器正在测量机器性能和库存。管理这个网络可能会让人不知所措,但物联网网关可以通过简化数据流和确保连接性来解决一系列难题。

随着连接性的提高,安全风险也随之增加。确保物联网网关的安全性对于保护敏感数据和维护网络的完整性至关重要。公钥基础设施(PKI)安全和强大的物联网身份管理在保护这些网关方面发挥着至关重要的作用。

什么是物联网网关设备?

物联网网关设备是物联网设备、传感器、设备、系统和云之间的通信桥梁。通过系统地连接现场和云,物联网网关设备可提供本地处理和存储解决方案,并能根据传感器输入的数据自主控制现场设备。

物联网网关采用数据加密和设备验证等安全措施,通常利用 PKI 来加强保护。然后,网关通过 Wi-Fi 或以太网等网络将处理过的安全数据传输到云端,从而保持高效、安全的数据流。

此外,物联网网关还能管理物联网设备的生命周期,包括配置、固件更新和健康监测。GlobalSign 的 Edge Enroll等平台可自动执行这些流程,确保安全、简化的设备管理。通过执行这些功能,物联网网关提高了物联网网络的性能、可靠性和安全性。

确保物联网网关安全的重要性

物联网网关设备可将操作技术(OT)与信息技术(IT)整合在一起,带来诸多好处:

  • 高度可扩展性:物联网网关可管理和处理来自众多设备的数据,从而实现无缝可扩展性。随着物联网生态系统的扩展,这使 IT 系统能够高效处理增加的数据负载,从而使其适合在工业市场中大规模使用
  • 降低成本:在本地处理数据,只将相关信息发送到云端,可减少对大量云存储和处理能力的需求。这可以大大降低运营成本
  • 更快的生产:实时数据处理和本地决策能力意味着加快生产流程。这将加快响应时间,提高运营效率
  • 降低电信成本:通过本地过滤和汇总数据,最大限度地减少网络传输的数据量。从而降低电信成本,优化带宽使用
  • 降低风险自动数据加密和安全启动等增强的安全功能有助于保护敏感信息,降低与网络威胁相关的风险。这可确保整个物联网生态系统数据的完整性和保密性

网关还能防止漏洞和设备故障风险。例如,如果仓库的温度超过了要求的水平,如果没有物联网网关设备,操作员就必须手动修复。然而,通过警报系统,当数据显示仓库温度过高时,网关会被配置为向所有设备(如智能通风阀)发送固件更新。

随着设备数量的增加,通信和数据交换的数量也在增加,这就使网络面临更高的漏洞被利用的风险。PKI 可确保数据交换的安全性,防止未经授权的访问。

确保物联网网关安全的 3 个步骤

为了确保网关的安全,您需要确保网关和设备之间的所有通信对于内部和外部网络都是安全的。

值得注意的是,网关往往最先受到攻击,原因有以下几点:网关具有更强的处理能力,可用于运行更密集的应用程序。更强的处理能力意味着更好的软件,但更好的软件意味着黑客可以利用更多的漏洞。

此外,网关作为互联网和内网之间的边缘设备,是任何威胁媒介的入口(也是系统的第一道防线)。

确保物联网网关安全时,应遵循以下三个步骤:

步骤 1:网关设备的身份信息

第一步是赋予网关设备一个身份(使用 X.509 数字证书)。现在,任何连接到网关的外部实体都能验证网关的身份,因为网关已启用 HTTP 或 NTLS 协议。现在,向现场设备或传感器发出的命令都来自受信任的设备。

步骤 2:为网关设备启用 “强 ”身份认证

由于网关设备容易受到物理篡改,私钥可能会被提取和克隆,从而使网关设备容易受到欺骗,甚至中间人(MITM)攻击

为了防止出现这种情况,你必须使用额外的安全措施,例如在网关中嵌入一个可信平台模块(TPM)设备,使用 PUF(物理不可解密功能)。这将安全地存储所有数字证书的私钥,确保它们永远不会离开网关。

步骤 3:使用网关向生态系统提供身份信息

既然网关设备已经启用了强身份识别功能,就需要考虑为现场的设备和传感器提供强身份识别功能。因为其中一些设备可能无法连接到互联网,所以在没有网关的情况下通过证书管理服务配置身份将非常困难。

相反,我们可以将网关用作可信安全机制,以确保连接到网关的任何设备的安全。网关是 CA 服务和现场设备之间的代理。就像设备本身一样,你可以使用标准的 PKI 基础架构来实现这一点,即通过私有层次结构获得 X.509 证书。

现在,网关和设备都是安全的,因此内网中的所有通信都是安全的。这样,您就拥有了安全性、保密性和身份验证,从而可以使用 PKI 基础设施确保物联网生态系统的端到端安全。

确保网关安全

物联网网关在连接和管理物联网生态系统中的大量设备方面发挥着至关重要的作用。要保证物联网网关的安全,必须实施强大的安全措施,如定期固件更新、强大的身份验证协议和网络分段。通过监控和记录活动,您可以帮助及时发现和应对潜在威胁。通过优先考虑安全性,您可以保护您的物联网基础设施,并确保数据的完整性和保密性。

然而,物联网设备的安全防护并不止于网关。确保每台设备都有一个唯一、强大的身份对于全面安全至关重要。为了保护您的物联网设备群,您需要使用 IoT Edge Enroll 对设备进行身份验证和自动注册。IoT Edge Enroll 凭借其功能全面的注册授权服务,简化并优化了设备注册流程,确保设备在整个生命周期内拥有安全、可定制的设备身份。

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