物聯網安全的加密技術

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物聯網裝置的快速發展應用，從消費類裝置到工業資料採集，都為個人和企業帶來了諸多益處。然而，這一趨勢也帶來了安全問題。

新的物聯網裝置可以持續交換大量的、通常是敏感的資料。如果沒有適當的保護，駭客可以竊取他們不應該訪問的重要資料。他們甚至有時可以傳送他們自己的訊息或資料。

因此，密碼學，特別是傳輸資料的加密和解密，必須成為物聯網設計的一個基本組成部分。

它可以保護物聯網裝置及其傳輸的資料的安全，這對於每個人來說都應該至關重要。沒有人希望他們的敏感資料被洩露。

密碼學技術與物聯網

• 大多數資訊安全工具，包括國家機關和安全機構使用的工具，都使用高階加密標準 (AES)。
• 然而，並非所有制造商都認為像 AES 這樣的流行加密標準適合物聯網裝置，因為物聯網裝置具有獨特的硬體限制。
• 物聯網裝置通常處理能力有限，這使得難以實現像 AES 這樣的標準加密方法。
• 研究表明，製造商可能不需要對物聯網裝置使用更輕量級但安全性較低的加密標準。
• 儘管存在侷限性，但透過一些努力，在低功耗物聯網裝置上實現 AES 仍然是可能的。
• 由於傳統加密演算法的低功耗和計算速度，它們可能不適合保護物聯網裝置上的資料安全。
• 密碼學被廣泛討論為一種透過使用只有授權使用者才能解密的金鑰加密資料來增強物聯網資料安全的方法。
• 隨著物聯網確保網際網路上安全的資料傳輸的需求不斷增長，密碼學也越來越重要。
• 密碼學應用於各個領域，包括金融機構，用於保護密碼以及保護物聯網環境中的通訊安全。
• 如果密碼學失敗，網路安全將受到損害，這可能導致機密資料暴露給惡意行為者。
• 密碼學是一種有效的方法，可以確保只有授權的個人或裝置才能訪問和處理敏感資料。

使用密碼學保護物聯網

密碼學可以應用於物聯網架構的不同部分。

組織可以使用密碼學來保護通訊通道。例如，開發人員可以使用傳輸層安全協議的加密協議進行安全通訊。

他們還可以使用密碼學來加密和解密物聯網生態系統中的資料，並可以使用多種可用選項。

這些選項包括高階加密標準 (AES) 等單金鑰或對稱金鑰加密演算法、公鑰基礎設施 (PKI) 或非對稱金鑰加密演算法，例如 Rivest-Shamir-Adleman 演算法和數字簽名演算法。

就其功能和提供的優勢而言，物聯網架構中的密碼學與在其他型別的 IT 系統中使用時相同。

因此，即使您不擔心攻擊，您也應該注意，未經授權的人不應訪問任何內容，而實現此目的的基本方法是加密。

使用密碼學保護物聯網資訊

未來幾年，使用的物聯網裝置數量可能會高速增長。工業 4.0 技術的發展可能會使感測器和其他裝置更加有價值，從而使企業能夠採用創新技術。

這種趨勢也可能會使密碼學更加重要。如果沒有端到端加密，物聯網裝置之間傳輸的資料將仍然不穩定，容易受到竊聽和操縱。

新的和舊的密碼學原則可以幫助保護物聯網裝置。雖然製造商反對在某些裝置中包含加密，理由是使用某些標準進行資料加密所需的資源問題，但開發人員正在努力開發可能能夠提供幫助的技術。

物聯網安全的加密技術

透過使用密碼技術可以降低物聯網 (IoT) 裝置的網路風險。以下是一些物聯網安全常用密碼技術的示例：

• 加密 - 使用數學模型對資訊或資料進行加密，使其只有擁有解密金鑰的人才能讀取，這就是加密。物聯網中的資料在傳送之前會被加密。即使資料被攔截，如果沒有金鑰，也無法解密。
• 公鑰基礎設施 (PKI) - PKI 使用公鑰和私鑰對。公鑰與所有人共享，但私鑰保密。使用公鑰加密的訊息只能使用私鑰解鎖。這允許物聯網裝置和伺服器之間的安全通訊。
• 數字簽名 − 數字簽名和電子指紋類似，用於驗證訊息或傳送者的有效性。數字簽名使用私鑰生成，然後使用公鑰進行驗證。這保證了物聯網裝置之間傳送的訊息的真實性和不可篡改性。
• 雜湊演算法 − 雜湊演算法用於將資料轉換為固定長度的字元字串。這就像為資料新增一個唯一的指紋。資料的一小部分改變都會產生完全不同的雜湊值。物聯網中使用雜湊演算法來保護資料完整性，檢測傳輸過程中發生的任何意外更改。
• 身份驗證 − 身份驗證用於驗證人員或裝置的身份。它確保只有授權使用者才能訪問資料和物聯網裝置。物聯網裝置使用數字證書和生物識別資料等密碼技術來提供身份驗證。

物聯網中密碼學的未來

未來幾年，密碼學將在物聯網（IoT）安全中扮演越來越重要的角色。隨著越來越多的裝置連線到網際網路，強大的安全措施變得越來越必要。那麼，未來將會怎樣呢？以下是一些規劃 −

• 量子密碼學的應用增長 − 這項技術被認為是最先進的安全通訊形式。它非常適合物聯網裝置，因為它可以產生幾乎無法破解的加密。即使它仍處於早期階段，未來幾年應該會有更多應用。
• 先進的密碼演算法 − 我們的防禦需要隨著網路威脅的複雜性而發展。可能會為物聯網裝置建立新的加密演算法。這些演算法需要平衡物聯網裝置的安全性和其有限的資源。
• 物聯網安全標準化 − 目前，保障物聯網裝置安全有點像“蠻荒西部”。每個製造這些裝置的公司都以自己的方式行事。但未來情況可能會改變。我們可能會看到更多關於如何保障物聯網裝置安全的共識。這意味著每個人都將同意使用程式碼和金鑰保護這些裝置的最佳方法。這將就像有一套所有裝置都遵循的規則，以防止駭客攻擊。

隨著物聯網的不斷擴充套件，密碼學在物聯網安全中的作用將發生變化和增長。但有一點是肯定的：密碼學將始終是物聯網安全方程中的重要因素。

優勢

物聯網安全密碼學有幾個優勢 −

• 密碼學透過加密資料來提供安全性，使其對未經授權的人員不可讀。因此，實現了一層資料保護。我們可以將其視為必須安全可靠的金融交易。
• 確保資料到達正確的人並保持不變是物聯網中的一項重要任務。密碼學透過使用數字簽名和訊息認證碼等技術來阻止傳輸過程中資料的完整性遭到破壞，在解決這個問題中發揮著重要作用。
• 在物聯網中，適當的使用者或裝置身份驗證對於防止未經授權的訪問和保護私人資訊非常重要。惡意攻擊可能會導致資訊被濫用和竊取。智慧家居系統就是一個證明，它確保只有授權使用者（例如房主）可以使用指紋或密碼掃描器解鎖門。

侷限性

• 使用加密時，跟蹤加密金鑰是一項挑戰。即使是所有者，如果丟失了私鑰也可能無法訪問相關資料。這表明擁有安全的金鑰是多麼重要，因為它可以防止永久性資料丟失。
• 使用對稱金鑰加密增加了攻擊的可能性，使得在物聯網場景中難以保護和恢復加密資料。對此的一種替代方法是使用非對稱加密，這增加了複雜性，但允許進行資料防護。
• 系統升級和維護成本相當高。

總結

物聯網（IoT）裝置在我們現代生活中至關重要。從學校、智慧城市、街道到家庭等各個地方都能找到我們日常生活中使用的物聯網裝置，它們為我們提供即時和按需服務。物聯網裝置的使用極大地影響了企業，這是因為依賴於物聯網的先進分析策略和改進的資料處理流程。這些改進提升了基礎設施的效率和生產力。

密碼學家使用的程式可以確保私有資訊的機密交換。與數字簽名相關的方案可以防止欺詐者篡改企業資料，而企業可以使用雜湊函式來維護資料完整性。