物联网安全的加密技术

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物联网设备的快速发展应用，从消费类设备到工业数据采集，都为个人和企业带来了诸多益处。然而，这一趋势也带来了安全问题。

新的物联网设备可以持续交换大量的、通常是敏感的数据。如果没有适当的保护，黑客可以窃取他们不应该访问的重要数据。他们甚至有时可以发送他们自己的消息或数据。

因此，密码学，特别是传输数据的加密和解密，必须成为物联网设计的一个基本组成部分。

它可以保护物联网设备及其传输的数据的安全，这对于每个人来说都应该至关重要。没有人希望他们的敏感数据被泄露。

密码学技术与物联网

• 大多数信息安全工具，包括国家机关和安全机构使用的工具，都使用高级加密标准 (AES)。
• 然而，并非所有制造商都认为像 AES 这样的流行加密标准适合物联网设备，因为物联网设备具有独特的硬件限制。
• 物联网设备通常处理能力有限，这使得难以实现像 AES 这样的标准加密方法。
• 研究表明，制造商可能不需要对物联网设备使用更轻量级但安全性较低的加密标准。
• 尽管存在局限性，但通过一些努力，在低功耗物联网设备上实现 AES 仍然是可能的。
• 由于传统加密算法的低功耗和计算速度，它们可能不适合保护物联网设备上的数据安全。
• 密码学被广泛讨论为一种通过使用只有授权用户才能解密的密钥加密数据来增强物联网数据安全的方法。
• 随着物联网确保互联网上安全的数据传输的需求不断增长，密码学也越来越重要。
• 密码学应用于各个领域，包括金融机构，用于保护密码以及保护物联网环境中的通信安全。
• 如果密码学失败，网络安全将受到损害，这可能导致机密数据暴露给恶意行为者。
• 密码学是一种有效的方法，可以确保只有授权的个人或设备才能访问和处理敏感数据。

使用密码学保护物联网

密码学可以应用于物联网架构的不同部分。

组织可以使用密码学来保护通信通道。例如，开发人员可以使用传输层安全协议的加密协议进行安全通信。

他们还可以使用密码学来加密和解密物联网生态系统中的数据，并可以使用多种可用选项。

这些选项包括高级加密标准 (AES) 等单密钥或对称密钥加密算法、公钥基础设施 (PKI) 或非对称密钥加密算法，例如 Rivest-Shamir-Adleman 算法和数字签名算法。

就其功能和提供的优势而言，物联网架构中的密码学与在其他类型的 IT 系统中使用时相同。

因此，即使您不担心攻击，您也应该注意，未经授权的人不应访问任何内容，而实现此目的的基本方法是加密。

使用密码学保护物联网信息

未来几年，使用的物联网设备数量可能会高速增长。工业 4.0 技术的发展可能会使传感器和其他设备更加有价值，从而使企业能够采用创新技术。

这种趋势也可能会使密码学更加重要。如果没有端到端加密，物联网设备之间传输的数据将仍然不稳定，容易受到窃听和操纵。

新的和旧的密码学原则可以帮助保护物联网设备。虽然制造商反对在某些设备中包含加密，理由是使用某些标准进行数据加密所需的资源问题，但开发人员正在努力开发可能能够提供帮助的技术。

物联网安全的加密技术

通过使用密码技术可以降低物联网 (IoT) 设备的网络风险。以下是一些物联网安全常用密码技术的示例：

• 加密 - 使用数学模型对信息或数据进行加密，使其只有拥有解密密钥的人才能读取，这就是加密。物联网中的数据在发送之前会被加密。即使数据被拦截，如果没有密钥，也无法解密。
• 公钥基础设施 (PKI) - PKI 使用公钥和私钥对。公钥与所有人共享，但私钥保密。使用公钥加密的消息只能使用私钥解锁。这允许物联网设备和服务器之间的安全通信。
• 数字签名 − 数字签名和电子指纹类似，用于验证消息或发送者的有效性。数字签名使用私钥生成，然后使用公钥进行验证。这保证了物联网设备之间发送的消息的真实性和不可篡改性。
• 哈希算法 − 哈希算法用于将数据转换为固定长度的字符字符串。这就像为数据添加一个唯一的指纹。数据的一小部分改变都会产生完全不同的哈希值。物联网中使用哈希算法来保护数据完整性，检测传输过程中发生的任何意外更改。
• 身份验证 − 身份验证用于验证人员或设备的身份。它确保只有授权用户才能访问数据和物联网设备。物联网设备使用数字证书和生物识别数据等密码技术来提供身份验证。

物联网中密码学的未来

未来几年，密码学将在物联网（IoT）安全中扮演越来越重要的角色。随着越来越多的设备连接到互联网，强大的安全措施变得越来越必要。那么，未来将会怎样呢？以下是一些规划 −

• 量子密码学的应用增长 − 这项技术被认为是最先进的安全通信形式。它非常适合物联网设备，因为它可以产生几乎无法破解的加密。即使它仍处于早期阶段，未来几年应该会有更多应用。
• 先进的密码算法 − 我们的防御需要随着网络威胁的复杂性而发展。可能会为物联网设备创建新的加密算法。这些算法需要平衡物联网设备的安全性和其有限的资源。
• 物联网安全标准化 − 目前，保障物联网设备安全有点像“蛮荒西部”。每个制造这些设备的公司都以自己的方式行事。但未来情况可能会改变。我们可能会看到更多关于如何保障物联网设备安全的共识。这意味着每个人都将同意使用代码和密钥保护这些设备的最佳方法。这将就像有一套所有设备都遵循的规则，以防止黑客攻击。

随着物联网的不断扩展，密码学在物联网安全中的作用将发生变化和增长。但有一点是肯定的：密码学将始终是物联网安全方程中的重要因素。

优势

物联网安全密码学有几个优势 −

• 密码学通过加密数据来提供安全性，使其对未经授权的人员不可读。因此，实现了一层数据保护。我们可以将其视为必须安全可靠的金融交易。
• 确保数据到达正确的人并保持不变是物联网中的一项重要任务。密码学通过使用数字签名和消息认证码等技术来阻止传输过程中数据的完整性遭到破坏，在解决这个问题中发挥着重要作用。
• 在物联网中，适当的用户或设备身份验证对于防止未经授权的访问和保护私人信息非常重要。恶意攻击可能会导致信息被滥用和窃取。智能家居系统就是一个证明，它确保只有授权用户（例如房主）可以使用指纹或密码扫描仪解锁门。

局限性

• 使用加密时，跟踪加密密钥是一项挑战。即使是所有者，如果丢失了私钥也可能无法访问相关数据。这表明拥有安全的密钥是多么重要，因为它可以防止永久性数据丢失。
• 使用对称密钥加密增加了攻击的可能性，使得在物联网场景中难以保护和恢复加密数据。对此的一种替代方法是使用非对称加密，这增加了复杂性，但允许进行数据防护。
• 系统升级和维护成本相当高。

总结

物联网（IoT）设备在我们现代生活中至关重要。从学校、智慧城市、街道到家庭等各个地方都能找到我们日常生活中使用的物联网设备，它们为我们提供实时和按需服务。物联网设备的使用极大地影响了企业，这是因为依赖于物联网的先进分析策略和改进的数据处理流程。这些改进提升了基础设施的效率和生产力。

密码学家使用的程序可以确保私有信息的机密交换。与数字签名相关的方案可以防止欺诈者篡改企业数据，而企业可以使用哈希函数来维护数据完整性。