白话物联网安全（三）：IoT设备的安全防御

今天来谈谈 IoT 设备安全防御，这次谈 IoT 的设备安全，咱们先要涉及到 IoT 的协议，现在 IoT 的协议非常多，主要涉及这些：蓝牙、Zigbee、Z－Wave、6LowPAN、线程、WiFi、GSM／3G／4G 蜂窝、NFC、Sigfox、HTTP、MQTT、CoAP、DDS、AMQP、XMPP、JMS。

我们通过协议，会发现一个头疼的问题，现在涉及到的物联网协议标准不统一，应用范围和使用场景限定了必须要使用多种感知手段继续测试，而且基础层的大量感知设备因为内存，计算能力有限，本身很难做到安全防御，比如智能汽车的 CAN 总线，只要能直接通讯，一定能控制汽车，根据这些内容，我们把可能遭受的攻击方式分为了这么三种：

那我们在考虑安全防御的时候，需要按照层级防护进行联防控制，先从物理层开始，物理接触涉及到的最核心的问题两个，第一个恶意攻击者接触到设备不能进行认证，第二认证之后没有授权，无法进行操作。

以最常见的 NFC 破解为例，进行简单的说明，M1 卡的容量为 1KB，里面包含 16 个扇区，每个扇区有四个块，一般数据区域占用 1 个扇区，0 扇区会有 uid，内部存储为 16 进制，一般扇区数据 4 位为金额位，4 或者 2 位为校验位，金额常见是取反然后进制转换。 比如 1E75 取反（XOR）57E1 然后转 10 进制。

在能处理数据开始，先要确定能够访问存储的该扇区，也就是先要对访问扇区的密码进行破解（全加密只能利用字典破解，半加密可以采用验证漏洞破解一下）。

这玩意会生成一个 XXX.dump 的文件，然后拖进去 WinHex，搞搞校验方法就可以进行修改了。

还有各种小工具可以协助计算。

整理一下，如果说有公司找我们做这种 NFC（水卡，公交卡等等）的安全防护，从上面的内容先知道要注意以下几点：

• 1：UID 后端校验不能重复，出现重复冻结。

• 2：扇区加密不能采用半加密模式，必须采用全加密模式，密码足够强壮。

• 3：校验位算法要足够复杂，不要局限金额位的字节长度。

上面这个例子是在使用过程中一定要接触的设备，物理层次的一些建议，但是其实很多设备的物理接触是不需要的，或者设计对应的插拔式接触产品，绑定该产品的硬件编码，做唯一认证，其他人操作均需要厂家认证，这种方式相对麻烦，但是安全和便捷总是互相冲突的。

IoT 安全防御第二层必须要考虑的安全是近场控制。近场指的是在指定范围内，可以通过某种手段去连接到与 IoT 设备同一网络环境下，对 IoT 设备进行攻击，常见设备有 wifi、蓝牙、射频等。IoT 设备与其他设备不同，现在市面上大量 IoT 设备都是只需要配置网络网关，本身认证方式采取硬编码方式，一旦入侵，只要对内网端口和地址进行扫描，嗅探数据包，一打一个准，咱们就从一个蓝牙利用的小工具（Hcitool）谈一谈。

Hcitool 集成在 kali 里面，先执行 hciconfig 检查我们蓝牙适配器是否被识别并启用，然后启动 hciconfig hci0 up。

我们只有一个蓝牙适配器，启动 hci0，然后开始找找周边的蓝牙，用手机开了一个蓝牙（蓝牙系统所使用的波段为 2.4 GHz ISM 波段。其频率范围是 2400 – 2483.5 MHz。BlueTooth 有 79 个射频信道，按 0-78 排序，并于 2402 MHz 开始，以 1 MHz 分隔）。

发现手机的蓝牙，获取更多的信息，hcitools inq。

通过 hcitools，可以执行一些命令，比如：启用 iscan 和禁用 pscan 等等操作。

Hcitools 有很多用法，直接 hcitool -h 就可以。

对于我们发现的设备，下一步可以进行嗅探。

针对蓝牙的安全，可以看到做这种通用的安全协议本身可以通过增加破译每个 PIN 的时间。对于加密过程来说，加密时间如果比原来增加一倍，对于暴力攻击来说，要想得到正确的 PIN 码，便要增加密钥空间的倍数。也就是说，对于 PIN 长度为 4 的密钥来说，如果在蓝牙设备每次配对时的加密过程时间增加 1 秒，那么，对于暴力攻击来说，它的每一次 PIN 的破译过程便需要增加 1 秒，所以要想得到正确的 PIN 码，对于 PIN 码长度为 4 的密钥来说，平均便需要 l10∧4/20.36*10∧4=1 小时的时间。而对于 PIN 码长度为 8 的密钥来说，平均便需要增加

l10∧8/20.3610∧4=10000 小时的时间，从而可以看出，它的安全强度己经远远要超过原来的把 PIN 长度设置到 12 位的安全强度了。对于人们己经习惯的银行系统的 6 位密码来说，平均也需要 l10∧6/20.3610∧4=100 小时的时间。如果把中间的加密过程增加到 2 秒，那么平均攻击成功的时间便需要 210∧6/20.36*10∧4=200 小时的时间（此方法选自中国论文网-浅谈蓝牙的安全）。有关近场安全，现阶段安全的做法就是加密，隐藏信号。

我们现在谈一谈 IoT 安全防御的最后一块，远程控制，远程控制就是那些我们大量直接裸漏的暴露在公网上的 IoT 设备，单单只靠 IoT 设备本身很难进行防御。

这时候我们就不得不多现在裸露在公网的 IoT 设备的目前存在 5 大安全隐患。

也就是其实我们在做防御的时候，只需要把他当成一个直接开放在公网上的脆弱的业务系统即可，也就是对身份认证、会话管理、访问授权、数据验证、配置管理、业务安全、漏洞安全等七个方面进行安全安全防御即可，在出口部署下一代防火墙+WAF+APT，就能避免其中大部分安全问题，这就回归了常规的安全，这里就不多说。

总结一下，这次安全防御主要从三个方向去谈了 IoT 设备的安全：物理、近场和远程。现在市面上的安全设备针对 IoT 的防御很多都只是把 IoT 上的承载的功能系统作为纯互联网设备进行防御（而且缺乏大量规则库），面对近场和物理的防御，现阶段没有一个好的解决办法，接下来的文章，我们开始说漏洞和规则库吧（从物理、近场、远程这三个方向）。

本文转载自公众号：FreeBuf