你好,我是何为舟。欢迎来到安全专栏的第5次加餐时间。

随着科技的快速发展,各种新的技术和概念不断出现,持续出现的新技术会不断推动安全的发展。虽然,每一个新技术都会衍生出新的安全威胁和隐患,但是,这些新的安全问题也正是安全行业保持活力的源泉。所以,对于安全人员来说,这些新技术的出现既是一种挑战,也是一种机遇。

近几年,IoT、IPv6和区块链是三个热度很高的新技术,我也最常听到三个热词。今天,我们就一起来探讨一下,这几个新技术都面临哪些独特的安全问题。

独特的IoT安全

毫无疑问,IoT(Internet of Things,物联网)是最近十年来比较火热的一个技术。对比于当前的网络环境,IoT的网络主要有以下几个特点:

那么,这些特点会给安全性带来哪些新的挑战呢?关于这个问题,我推荐你玩一玩《看门狗》这款游戏,它很好地描绘了一个未来IoT城市中会面临的各类安全问题。那在此之前,我先和你分享一下我对这些新挑战的思考。

我认为最明显的问题就是认证更加复杂了。

在使用电脑或者手机连入网络的时候,我们可以手动输入密码来完成认证。但是,当我们想要将各类小硬件连入网络的时候,没有键盘和屏幕可以供我们输入密码。为了解决这个认证问题,目前小米等IoT厂商的解决方案是,先让手机直接控制设备,配置好WiFi密码后,再让设备连入网络。

但是,这其实又引发了一个新的问题,如何确认是你本人在控制设备,而不是黑客呢?针对这个问题,现在也有对应的解决方案,那就是在短时间内开放设备的控制权限,限制手机在这个时间内完成对设备的控制。

仔细观察的话,你会发现这个解决方案有一个假设前提:黑客没办法在短时间内发现并控制设备。在当前的环境下,这个前提是成立的。但是随着技术的发展,IoT设备可能充斥在我们身边的每一个角落里,当有一个设备被黑客控制了之后,它很可能会时刻监控这周围的环境,一旦发现其他的设备开放控制权限,就会立即黑入。可以说,通过这样的攻击方式,任何一个设备都有可能被黑客所控制。

因此,如何确保IoT中设备与网络、设备与设备之间的通信是可信的,是未来认证技术需要面临的主要挑战之一。

其次,我认为物理攻击会越来越流行。

物理攻击实际上是安全领域内的降维打击。 换句话说,当底层的硬件被黑客控制之后,我们就无法保障运行在硬件之上的系统和软件的安全性了。

IoT的发展,事实上正让物理攻击变得越来越容易。我总结了一张物理攻击的发展过程图,你可以看到,随着IoT越来越小、越来越智能,和我们的联系越来越紧密,物理攻击的难度也变得越来越低。在未来,公共区域内的所有设备甚至都有可以成为黑客的囊中之物。

因此,如何对物理攻击进行有效的防控,也是未来安全中需要解决的主要挑战之一。

除了带来新的安全挑战,IoT能够造成的安全威胁也变得更加复杂了

目前来说,黑客利用IoT设备发起的最主要的攻击还是DDoS攻击,即黑客利用海量的IoT设备向目标服务器发送巨大的网络流量,导致服务器无法响应正常请求。

随着IoT的发展,黑客能够控制的设备越来越多,能够导致的影响也会越来越大。你一定在很多电影中看到过类似的情景,比如,黑客通过操纵汽车控制医疗设备等方式,导致人员伤亡。

因此,如何保护IoT设备免受黑客的攻击,同样会成为未来安全的主要挑战之一。

IPv6对安全的影响

因为IPv4的地址空间短缺问题,IPv6是国家重点推进的一个技术方向。目前三大运营商已经完成了改造,各大互联网公司也已经接到了兼容IPv6的强制要求,我相信国内应该会很快推广和普及IPv6。

IPv6和IPv4相比最大区别就是IP地址变得非常庞大了。那么,庞大的IP地址对于安全来说,又意味着什么呢?

我认为对于黑客来说,最大的影响就是网络扫描不再可能

我们知道,找到攻击目标是黑客发起攻击的第一步。因此,很多黑客会通过扫描网络来发现目标。目前,性能最优的扫描工具是Masscan,它能够在5分钟内扫遍全部IPv4的地址空间。

而IPv6的地址空间是IPv4的2^96倍,黑客想要利用现有的扫描工具快速遍历IPv6的地址空间,显然是不可能的。因此,黑客就只能通过其他方式去精准定位目标了。

除了对黑客有影响以外,庞大的IP地址对公司安全来说,也同样是一种负担

IP地址变多就意味着黑客手中的IP资源变多了,同时,IPv6的高变化频率还会让同一个设备的IP经常性地发生变化。因此,使用了IPv6之后,我们就很难利用黑名单对IP进行标记和处罚了。

另外,仍然有待观察的一点是,IPv6的复用性是否会比IPv4更低

IPv4由于地址匮乏,有很高的复用性(一个学校可能都在共用一个IP地址),这让我们很难根据IP去定位到一个具体的位置或者人。

而IPv6的地址空间是足够的(每一粒沙子都能分配到一个IP地址),因此,IP复用就不再是一个刚需了。所以,如果IPv6的复用性远低于IPv4的话,就能让IP的定位变得更准确。那么对于安全工作来说,想要找到黑客也会更加容易。

区块链中的安全问题

最后,我们再来聊一聊近两年兴起的区块链。目前,区块链最成功的应用形式,就是以比特币为代表的各类虚拟货币。那么,比特币和区块链的安全性如何呢?它们又面临什么样的安全威胁呢?下面,我们一起来看。

我们都知道,区块链的思想是去中心化,即将数据和算力分散到每一个小的计算节点中,最终,以少数服从多数的形式来完成数据的计算和存储。这实际上是一种对完整性的保障。这么说你可能还不理解,我举个例子。

以货币为例,我们现在通过支付宝、微信等电子货币来完成日常交易,事实上是将钱交由支付宝和微信这样的中心机构进行集中保管。而对于支付宝、微信来说,理论上是可以对用户的余额进行篡改的,不过,因为受到了多方面限制,这一操作是无法实现的。

但是在比特币中,因为不存在中心机构,每个用户的余额由所有人共同保管,因此没有任何一个节点可以实现篡改。

但如果你仔细想想的话,就会发现这种近乎完美的完整性保障,是通过牺牲机密性来完成的。也就是说,在支付宝中,你无法知道其他用户的余额,但是在比特币中,每一笔交易和每一个用户的余额都是公开的信息,因此比特币不提供任何针对机密性的保护措施(比如,你可以在blockchain看到所有的比特币信息)。

尽管比特币本身的完整性无可挑剔,但仍然无法阻止由于用户个人密钥丢失而导致的资产损失。这就好比你安装了一个特别结实的门,但只要钥匙丢了,门的存在就毫无意义了。事实上,目前大部分的比特币安全事件,都是黑客成功盗取了用户或者公司系统的比特币密钥之后,再去盗取对应账号的余额。

另外,比特币是目前黑客们主要使用的货币之一。其原因在于,它是匿名的(注意:匿名不是机密性,匿名是指你无法通过比特币的账号,关联到某个具体的人)。这也就保证了,即使警方知道了黑客的账户,也没办法抓到黑客。而且,由于比特币的去中心化,警方也没办法封停黑客的账户,追回被盗的比特币。

所以,比特币这样一种去中心化且匿名的货币体系,既不保险,也不利于政府的管控,因此国内对于以区块链为基础的电子货币落地,始终不认可。

总结

今天,我们主要对 IoT、IPv6和区块链这三个热门技术及其安全性进行了盘点。这些新的技术都具备其独特的应用场景,也都带有独特的安全问题。这些问题既可能是这些技术本身所存在的一些缺陷,也可能是对已有的安全防御工作产生的威胁。

我们不仅要对这些新技术进行持续的关注,还要思考它们会产生的新安全需求,然后去学习对应的新知识。这也是安全人员提升自我价值,保持思维活力的有效手段。

思考题

最后,咱们来看一道思考题。

除了我们今天讲的这三种技术,你还接触过哪些新的技术呢?不妨和我的一样,把你对这些新技术的安全思考都写下来。

欢迎留言和我分享你的思考和疑惑,也欢迎你把文章分享给你的朋友。我们下一讲再见!

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