嵌入式系统的网络安全问题的解析

有嵌入式产品中，4位机没有使用操作系统的实例，8位机约有30%使用了操作系统，而16位机以上的嵌入式产品带有操作系统的占了70%以上。嵌入式操作系统的规模一般都比较小，不少产品开放了源码，使得操作系统本身几乎是透明的，不会存在“后门”的情况。但由于嵌入式操作系统受到系统规模的限制，不可能像Windows XP SP2那样使用过多的安全措施。其主要作用还是隔离硬件层，便于产品开发和维护。

（3）应用层。传统的保证数据安全的方法是对数据进行加密传输。不少嵌入式处理器处理数据的能力不高，浮点运算能力不强，若要提供实时的数据加解密运算，处理器的速度往往不能胜任。根据系统要求，优先选择开销小的安全协议和算法，或者由硬件来实施加解密算法。

4.2 安全防御技术

网络安全防御技术可分为主动防御技术和被动防御技木。网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制，以及何如保证数据传输的安全性的技术手段，主要包括物理安全分析技术，网络结构安全分析技术，系统安全分析技术，管理安全分析技术，及其它的安全服务和安全机制策略。

（1）主动防御技术

主动防御技术一般有数据加密、身份验证、存取控制、授权和虚拟网络等技木。下面介绍二种能在嵌入式系统中实施的、较新的安全技术。

①虚拟网络技术（Virtual Private Network，VPN）

虚拟专用网络（Virtual Private Network ，简称VPN）指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网，主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台，如Internet、ATM（异步传输模式〉、Frame Relay （帧中继）等之上的逻辑网络，用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。VPN主要采用了彩隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。

②蜜罐技术（Honeypot）和蜜网技术（Honeynet）

蜜罐是一个包含漏洞的诱骗系统，它是专门为吸引并“诱骗”那些试图非法闯入他人计算机系统的人设计的。它通过模拟一个或多个易受攻击的主机，给攻击者提供一个容易受攻击的目标。经过多年的研究发展，蜜罐技术已经发展成为诱骗攻击者的一种非常有效而实用的方法，其应用集中在对外部威胁的识别。蜜罐技术与防火墙技术、入侵检测技术、病毒防护技术、数据加密和认证技术有很大不同，后者是在攻击者对网络进行攻击时对系统进行被动的防护，而蜜罐技术可以采取主动的方式。

蜜网（其自由组织网址是http：//www.honeynet.org）可以说是更安全、更强大的蜜罐，它由很多网络上“蜜罐”的“陷阱”构成，它以更合理的方式记录下黑客的行动，同时尽量减少可能对其他系统造成的危害。成功的案例表明，蜜网诱使许多黑客白白浪费了大量精力。

（2）被动防御技术

目前，被动防御技术有防火墙技术、安全扫描器、密码检查器、记账服务、路由过滤等。

①防火墙（Firewall）技术

防火墙是内部网与外网之间实施安全防范的系统，可被认为是一种访问控制机制，用于确定哪些内部服务允许外部访问，以及哪些外部服务允许内部访问。根据不同的配置，防火墙可以分为：数据包过滤防火墙、代理服务型防火墙、监测型防火墙、网络地址转换型防火墙。防火墙技术是目前用得较多的安全技术。防火墙大多放在网关上，因此在上网的嵌入式设备上使用非常方便，效果也较好。

②安全检测（Security Detection）

安全检测功能可自动检测远程或本地主机安全性，用于观察网络是否在正常工作，收集主机的信息，并提出安全建议。大型操作系统一般都有此功能，当然也可在应用级设计安全扫描程序。另外当系统遭受攻击时，系统还可以对攻击进行检测，识别出网络攻击行为，并让系统采取相应的对策。安全任务既可以由嵌入式设备自身实施，也可以由上位机实现。

③服务登记（Service Log）

在系统中保留一个日志文件，与安全相关的事件可以记录在日志文件中备查和分析，用以追查有关责任者，发现系统安全的弱点和可入侵点。嵌入式系统可以将工作日志记录在其服务器。显然这项功能会加重处理器和数据传输的负担，所以记录的项目不宜太多太细。

④数据备份（Data Backup）

将系统的重要数据和过程实时记录下来，以便系统遭受损坏后尽快恢复。嵌入式系统由于资源受限，往往不可能对其数据进行本机备份，可通过网络进行异地备份。

综合以上的安全因素和防御方法可以看出，各种方法各有其特