Uzamčení internetu věcí přímo u zdroje | Část 3: Jak HSM a automatizace přinášejí revoluci do bezpečné výroby
Poslechněte si předchozí vydání zde:
Ciara: Oba jste dlouze hovořili o tom, že zabezpečení je jednoduché a snadné. Myslím, že když mluvíme o škálovatelnosti, přirozeně nás to přivádí k výrobě ve velkém měřítku. Zaměříme-li se konkrétně na výrobní prostředí, které představuje své vlastní jedinečné bezpečnostní výzvy, je používání zabezpečených výrobních zařízení jedním z nejběžnějších způsobů, jak tyto hrozby řešit.
Malcolme, co činí výrobní prostředí skutečně bezpečným?
Malcolm: To je opravdu dobrá poznámka, Ciaro. A víte, že proces přenosu, o kterém jsme mluvili dříve, je opravdu podstatou věci. Ve skutečnosti šifrujeme vše, co se přenáší z OEM. Takže tento proces návrhu v podstatě vše zabalí, zašifruje a uzamkne konkrétně pro jedno zařízení – HSM – v našich továrnách, které to může dešifrovat. Tento HSM je pak schopen pro každé zařízení znovu jedinečně zašifrovat nebo pro každé zařízení vytvořit jedinečnou identitu.
Myslím, že je důležité také uvést, že se tím zabýváme na úrovni čipů. Je zřejmé, že existuje výroba na úrovni desek plošných spojů a výroba na úrovni čipů. Na našich velkoobjemových programovacích strojích to můžeme dělat na úrovni čipů, protože IAR HSM může přímo komunikovat s každým jednotlivým čipem, když ho umisťujeme na programovací stroj.
Veškeré šifrování, které je do zařízení vloženo, je tedy ve skutečnosti uzamčeno pro každé jedinečné ID zařízení, které čteme. Vložíme čip do programovacího zařízení, přečteme jeho ID zařízení a bezpečně jej odešleme do HSM. HSM pak na základě tohoto ID zašifruje všechny informace, které mu byly zadány, a odešle je zpět do našeho programovacího stroje, aby čip zajistil.
To vše probíhá extrémně vysokou rychlostí prostřednictvím zcela automatizovaného procesu. V tomto okamžiku je tedy naším výstupem předem připravený mikrokontrolér. Tento zcela uzamčený a zabezpečený mikrokontrolér pak můžeme odeslat smluvnímu výrobci nebo do vlastního výrobního závodu OEM.
Naplánujte si bezplatnou konzultaci s naším bezpečnostním expertem
Ciara: Myslím, že jedno z důležitých slov, které jste použil, bylo „zcela automatizovaný“, protože jakmile se do toho zapojí lidé, vzniká riziko. Takže je důležité, aby vše, k čemu mají lidé přístup, bylo plně chráněno. To nás přirozeně přivádí k myšlence zero-touch provisioning, která se zdá být řešením tohoto lidského rizikového faktoru ve výrobě. Jakou roli tedy v tomto přístupu s nulovým dotykem hraje HSM (hardwarový bezpečnostní modul)?
Malcolm: V podstatě jde o to, aby lidé byli opět vyřazeni ze smyčky. Pokud jsou do čehokoli zapojeni lidé, je to v konečném důsledku riziko, protože nemůžete člověka řídit na takové úrovni, abyste se zcela vyhnuli tomu, že se stane cílem záškodníka. Jde o to, aby zaměstnanci v továrnách nebyli vystaveni žádnému riziku. To znemožňuje například podplatit je, aby se dostali k souboru firmwaru, který by mohl být napaden zákeřným způsobem. Jediné, k čemu by se člověk v továrně mohl potenciálně dostat, je takzvaný soubor PPKG od společnosti IAR, který je kompletně zašifrovaný a lze jej číst pouze interně pomocí hardwarového bezpečnostního modulu.
Myslím, že je důležité zmínit, že kromě ochrany poskytované hardwarovým bezpečnostním modulem jsou naše továrny také certifikovány podle normy ISO 27001. To znamená, že naše místa jsou sama o sobě bezpečná. Máme také zavedeny další procesy, jako je biometrický přístup k našim strojům, které také využíváme.
Ciara: Shawne, chceš k tomu dodat něco ohledně HSM nebo zero-touch provisioningu?
Shawn: Občas dostáváme jednu otázku, o které se Malcolm zmínil dříve, týkající se šifrování. Když posíláte výrobní balíček od výrobce OEM výrobci, je zašifrován tak, že ho může dešifrovat pouze HSM. A toto je HSM s certifikací FIPS; má kompletní síťování, zalévání a vše potřebné, takže pokud se někdo pokusí s HSM manipulovat, skříňka se vlastně sama vymaže.
Obrazy firmwaru a PKI tedy existují pouze v zašifrovaném formátu na paměti flash v HSM. Teprve během skutečné produkce se dešifrují do paměti RAM, kde se spustí a vygenerují klíče a certifikáty pro všechna zařízení, která případně používáte.
Nabízí se otázka: „A co spojení mezi HSM a samotným čipem? Jak ho mám chránit? Staráte se o to? “ A odpověď zní ano. Různí výrobci křemíku k tomu přistupují různými způsoby. Např:
- Společnost ST má svůj systém SFI (Secure Firmware Installation), se kterým pracujeme.
- Renesas má svůj TSIP a v podstatě každý má svou vlastní metodu.
Ve skutečnosti však pracujeme s každou z těchto metod, abychom zabezpečili to, čemu rádi říkáme „poslední palec“, a ujistili se, že nemluvíte s hackerem na konci programovací hlavy, ale se skutečným, legitimním zařízením od výrobce křemíku.
To je součástí politiky nulového dotýkání, o které mluvíme. Někteří lidé samozřejmě vznesou otázku:„Dobře, když používám starší mikrokontrolér, nemůžete prostě obrousit horní část čipu a přečíst flash?„. A odpověď je naprosto jednoznačná. Ale právě proto existují technologie, jako je TrustZone od společnosti ARM, které poskytují hardwarovou odolnost proti neoprávněné manipulaci, aby se zařízení dále zabezpečilo.
Skutečné zabezpečení je ve skutečnosti spojením hardwaru a softwaru. Ale i v případě, že používáte starší zařízení, můžeme zajistit dobrou úroveň ochrany. Můžeme to udělat tak, že někdo v podstatě potřebuje fyzický přístup k zařízení, aby ho ohrozil. A když začnete používat mikrokontroléry vyšší třídy – vyšší třídy z hlediska úrovně zabezpečení, kterou dnes poskytují – můžete dokonce z fyzického přístupu udělat něco, co vám ve skutečnosti nic moc nekoupí. Protože pak byste mohli potřebovat opravdu drahé vybavení, například fokusovaný iontový paprsek, jen abyste mohli přečíst záblesk!
Opět tak v podstatě zvyšujete úsilí, které je nutné vynaložit, aby se někdo do zařízení naboural, a zvyšujete tak pravděpodobnost, že to prostě vzdá. Buď si najdou snazší cíl, nebo si uvědomí, že, jak se říká,„ta šťáva nestojí za to, aby ji vymačkali„. Ale ano, to je opravdu skvělý bod, na který Malcolm upozornil, a já jsem jen chtěl přidat tu další část o tom, jak zabezpečit ten poslední centimetr.
Ciara: HSM zní neproniknutelně a je chytré přidat všechny tyto vrstvy ochrany na sebe, aby se vám útočníci vyhnuli a přešli k dalšímu potenciálnímu cíli.
Jak dlouho podle vás potrvá, než se vestavěné zabezpečení stane standardem v celém odvětví? Nejdřív se zeptám tebe, Shawne.
Shawn: Shawn: To je opravdu zajímavá otázka, protože vidím, jak se někteří lidé snaží dostat do bezpečnosti. Ale jak už jsem se zmínil, někdy se prostě snaží používat stejný symetrický klíč ve všech zařízeních a myslí si: „Dobře, teď jsme v bezpečí.“ A tak se to stane. To je docela nízká laťka, kterou si právě smazali, aby mohli říct, že implementují nějakou úroveň zabezpečení.
Myslím, že s přibývajícími předpisy – jako je GDPR v Evropě a brzy i speciální verze GDPR týkající se zdravotnických prostředků – a také s předpisy FDA o kybernetické bezpečnosti zdravotnických prostředků se tomu nelze vyhnout. Zdá se, že v Evropě byla zařízení internetu věcí špičkou a až GDPR je dostalo do popředí.
Zdá se, že v USA budou špičkou zdravotnické přístroje, těsně následované automobilovým průmyslem. S ohledem na technologie 5G, automatizované řízení a jeho závislost na komunikaci mezi automobily se autentizace a hardwarové HSM pro automobilová zařízení stanou mnohem důležitějšími.
Takže vidím, že k adopci dochází poměrně rychle, protože lidé se dostávají do bodu, kdy se tomu už nemohou vyhnout. Uvědomují si, že regulace už je tady nebo se blíží. Skutečně jsme mluvili s některými zákazníky, například v oblasti spotřební elektroniky, kterým evropský dodavatel na rovinu řekl:„Váš produkt nebudeme prodávat, protože nemá žádné zabezpečení.“ To je pro nás velmi důležité. Snažili se schovat za argument:„My přece neshromažďujeme osobní údaje.“ To se jim nepodařilo.
A jejich prodejce v podstatě řekl: „Je mi to jedno. Máme věc, které se říká GDPR. Nehodláme nic riskovat, takže váš produkt prostě prodávat nebudeme.“ Tehdy si tato konkrétní společnost – mimochodem společnost s mnohamiliardovým obratem – najednou uvědomila: „Máme problém se zabezpečením, který musíme vyřešit.“ A tehdy ho chtěli skutečně předběhnout a najít jednoduchá, škálovatelná řešení, o kterých jsme mluvili.
Myslím, že rok 2025 bude rokem, kdy bezpečnost zasáhne prakticky každého. Možná si myslí, že to řeší tím, že zpočátku splní tuto nízkou laťku, ale s vývojem legislativy si pravděpodobně uvědomí, že musí zvýšit svou bezpečnost. Jedinečná identita a jedinečné asymetrické klíče se stanou standardním měřítkem, které budou muset splňovat všichni. Myslím si tedy, že tento rok bude v tomto ohledu pro bezpečnost opravdu přelomový.
Ciara: Ano, souhlasím. Když mluvíte o lékařských přístrojích nebo automobilovém průmyslu, kde existuje skutečné riziko ohrožení lidského života, opravdu to zvyšuje podnět k tomu, aby se systémy internetu věcí zabývaly a implementovaly zabezpečení. A vidíme, že dochází k posunu, kdy se hackeři přesouvají od útoků na IT systémy k útokům na systémy IoT.
Nedávný průzkum společnosti Forescout, za kterým stála rada IoT M2M Council, ukázal, že počet zranitelných zařízení IoT vzrostl o 136 %. To poukazuje na významný posun od hackerů, kteří se zaměřují na IT, k internetu věcí. Jaké kroky by měli výrobci vzhledem k tomuto posunu podniknout, aby ochránili své výrobky a především své koncové zákazníky? Nejdřív se zeptám tebe, Malcolme.
Malcolm: Ano, a právě když jsme spolu mluvili, přemýšlel jsem o tom, čemu říkáme bezpečný prvek, což je v podstatě hardwarový bezpečnostní motor. Když se zamyslíte nad tím, že lidé začali jednat, mnozí skutečně jednali tak, že na své desky umístili zabezpečené prvky. Ale je děsivé, že mnoho těchto zabezpečených prvků není ve skutečnosti zapnuto. Často je to proto, že proces zajišťování těchto zabezpečených prvků je skutečně poměrně složitý. Opět platí, že vložit něco unikátního do velkosériového produktu není jednoduchá věc.
To, co děláme, řeší dva problémy:
- Za prvé – můžeme dosáhnout extrémně vysoké úrovně zabezpečení, aniž bychom nutně potřebovali samostatný zabezpečený prvek;
- A za druhé – jsme schopni ve velkém objemu poskytovat jedinečná pověření do každého zařízení.
Když se zamyslíme nad vaší přímou otázkou, okamžitým krokem je skutečně přijmout řešení, která existují – ta, která předkládáme, aby pomohla zákazníkům vyřešit tento komplikovaný problém.
Vraťme se k našemu třístupňovému přístupu:
- Máme nástroje pro navrhování, které vám to umožní již ve fázi návrhu;
- Umožníme vám bezpečně přenést potřebné soubory a poté.
- Tyto jedinečné informace vám umožníme poskytnout v každém zařízení.
Náš záběr v této oblasti se rozšiřuje; již nyní to děláme s několika zákazníky a zkušenosti všech jsou zatím velmi pozitivní.
Výrobcům bych jen doporučil, aby prozkoumali, co děláme my v IAR a EPS Global. Obraťte se na nás, když budete potřebovat podporu, protože řešení je tu od toho, aby vám pomohlo. Není to drahé, když uvážíte potenciální náklady, pokud nezavedete zabezpečení. A kvalita toho, co děláme, je mimořádně vysoká. Takže ano, obraťte se na nás.
Ciara: Perfektní. A Shawne, co si myslíš o okamžitých krocích, které by měli výrobci podniknout?
Shawn: Shawn: Chtěl bych jen dodat, že naše řešení Embedded Trust se může zaměřit i na zabezpečené prvky, pokud máte pocit, že to chcete udělat, třeba se pokusit o dodatečné zabezpečení stávajícího hardwarového návrhu. S tím jsou spojeny určité konstrukční problémy, například zajištění toho, aby sběrnice na desce plošných spojů nemohla být odposlouchávána – takže existují potenciální útoky postranními kanály. Ale víte, máme s tím zkušenosti a můžeme vám pomoci pochopit různé věci, na které je třeba myslet.
Je tu ještě jeden aspekt. Někteří lidé si možná myslí: “ No, tento návrh hardwaru jsem měl k dispozici už několik let. Opravdu potřebuji zabezpečení, ale nechci úplně předělávat všechno, co jsme udělali, zejména certifikovat stávající firmware. “ Pro tuto situaci máme něco, co je součástí systému Embedded Trust a nazývá se ESecIP. Jedná se o pozdní bezpečnostní doplněk, který umožňuje dodatečně instalovat do zařízení ověřené spouštění.
Systém ESecIP se od plného systému Embedded Trust liší v tom, že sice umožňuje ověřené spouštění systému, ale neumožňuje provádět aktualizace firmwaru. Může vám však přinejmenším zajistit ověřené spuštění a získat čas při práci na robustnějším návrhu zabezpečení pro další implementaci.
Jak řekl Malcolm, bezpečnostní řešení nejsou příliš drahá. Rád říkám, že dobré zabezpečení je těžké, ale pokud používáte opravdu dobré nástroje, je zabezpečení mnohem jednodušší a snazší. Je také velmi výhodné, když máte ve hře o bezpečnost důvěryhodný subjekt.
Společnost IAR Systems podala více než 30 různých bezpečnostních patentů souvisejících s našimi produkty a službami, které mají zákazníkům pomoci řešit tyto problémy. Pokud se však snažíte zavést vlastní zabezpečení, rozhodně potřebujete minimálně asymetrické klíče na každém zařízení, abyste zajistili jedinečnou identitu. Tyto asymetrické klíče pak umožňují generovat symetrické klíče relací pro věci, jako je ověřování firmwaru nebo předávání zpráv tam a zpět. Tyto dva prvky – jedinečná identita prostřednictvím asymetrických klíčů a bezpečná komunikace prostřednictvím symetrických klíčů – spolu s funkcí hash pro podepisování dat nebo firmwaru tvoří v podstatě jádro toho, co potřebujete.
Může se to zdát trochu náročné a možná i trochu děsivé, ale pokud používáte správné nástroje a máte v zádech bezpečnostní experty za relativně nízkou cenu, můžete si tuto bezpečnostní kolonku bez obav zaškrtnout s vědomím, že vás podporuje světová špička. V kombinaci s výrobními, programovacími a provisioningovými schopnostmi společnosti EPS Global to znamená, že až se vás vedení zeptá:„Co děláme s touhle bezpečnostní záležitostí ?“, můžete s jistotou říct: „Tuto položku jsme již zaškrtli. Máme to vyřízené. “
Ciara: A oni pravděpodobně řeknou: „Skvělé! Tak jdeme na další věc.
Shawn: Řeknou: „Dobře, děkuji. Ano, přesně tak.
Ciara: To je opravdu pozitivní způsob, jak zakončit tento podcast, Shawne a Malcolme. Moc vám oběma děkuji za vaše cenné postřehy. Je jasné, že vestavěné zabezpečení již není volitelné, ale naprosto nezbytné pro integritu produktu, ochranu značky, pověsti a dodržování předpisů.
Přestože existují problémy, o kterých jsme hovořili – zejména v souvislosti se složitostí implementace a vnímanými náklady – jsou snadno dostupná bezpečnostní řešení, která mohou proces zjednodušit a rozšířit a chránit zařízení po celou dobu jejich životního cyklu. Výrobci, kteří budou v oblasti zabezpečení jednat proaktivně, nejenže splní své regulační požadavky, ale získají také významnou konkurenční výhodu na trhu, který si stále více uvědomuje bezpečnost.
Rád bych vám oběma poděkoval, že jste se mnou dnes byli v pořadu The Critical Lowdown, a brzy si zase promluvíme.
