谷歌推翻加密算力門檻:物聯(lián)網(wǎng)的安全桎梏會被就此打開嗎?

要說物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大掣肘,恐怕是非安全問題莫屬了。我們常常能聽到“黑客入侵心臟起搏器”“黑客隔空打開酒店密碼鎖”“黑客破解車聯(lián)網(wǎng)”等等聳人聽聞的消息,最近日本甚至還批準了相關法案,允許政府工作人員監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)設備,將物聯(lián)網(wǎng)安全納入到國家安全規(guī)劃中。

在物聯(lián)網(wǎng)安全問題上,谷歌在最近推出了一個非常有趣的項目——一種名為Adiantum(鐵線蕨)的新加密方式,在谷歌安全博客上,甚至將這種密碼學上的創(chuàng)新形容成“下一個十億級別的加密技術”。

谷歌提出的解決方案,究竟能改變多少物聯(lián)網(wǎng)安全的現(xiàn)狀,在物聯(lián)網(wǎng)安全的沃土中,還給谷歌留下多少開墾的空間呢?

已經(jīng)稱王的AES,為什么不適用于物聯(lián)網(wǎng)了?

在討論Adiantum之前,我們需要弄明白,在物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前,我們的平板、手機一類的產(chǎn)品都是如何保證自身安全的?

一般來說,被安卓產(chǎn)品應用最廣的存儲加密模式是“AES”——高級加密標準。這種在密碼學中被稱為Rijndael加密法的加密模式,在2000年左右被美國聯(lián)邦政府公開向學界征集“海選”,并經(jīng)過層層攻擊考驗登上C位,取代了以往由IBM提出的DES加密標準。比起DES標準,AES的一個重要進步就是以輕量級的算力提供更有保障的加密,讓當時的設備不再需要將更多的硬件成本投入在加密上。

于是王朝更迭,AES取代DES成為了世界范圍內的加密標準一哥,Intel在設計芯片時甚至還專門為AES運算留出了一塊分區(qū)。

一種加密標準的普及過程通常是這樣的:越來越多終端設備應用上該標準,導致底層芯片也會做出配合的設計(這一過程也能夠逆向進行),最終演變成該標準應用成本降低,大家都一起用。

那么為什么AES標準到物聯(lián)網(wǎng)上就不靈了呢?

首先面臨的問題是,和AES時代不同,物聯(lián)網(wǎng)體系中很多終端根本稱不上IT設備,也就不存在所謂適配某一標準的底層設計了。

同時即使AES在設計上極大的提升了性價比,但即使是對于當前的一些智能手機來說,仍然是不堪加密算法的重負。例如在低端智能手機、手環(huán)等產(chǎn)品上應用很廣的ARM Cortex-A7芯片,就無力支持AES,導致應用這一芯片的設備體驗并不令人滿意,打開應用程序時常常反應遲緩。

那么對于設備更小、對計算響應速度要求更高的物聯(lián)網(wǎng)設備來說,自然也不適用于當下的AES標準。

物聯(lián)網(wǎng)加密的空白畫紙,谷歌只點下一個墨點兒

毫不夸張地說,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的,是一次讓加密標準重新來過的機會。

很顯然,谷歌是想依靠Android系統(tǒng)的開源優(yōu)勢,來進一步實現(xiàn)對更多標準的把控,甚至增加自己在硬件芯片設計上的話語權:物聯(lián)網(wǎng)設備使用我的系統(tǒng)是大概率事件,如果我能提供一套適配性更強加密標準,不僅有利于普通設備物聯(lián)化、智能化的進程推進,同樣會影響到未來谷歌可能推出的芯片,以及AIot的計算平臺結構。

這樣看來谷歌的新加密標準,幾乎是非出不可了。

應運而生的Adiantum,從技術根源上就拋棄了原本的AES模式,選擇了另一種密碼“ChaCha”,利用哈希算法加密生成隨機數(shù)后,再進行哈希解密。這種加密模式和AES最大的差異,主要表現(xiàn)在對計算資源的調用上,即使沒有特殊芯片的支持,Adiantum僅通過CPU資源也能實現(xiàn)高速計算。在類似ARM Cortex-A7這樣的芯片上,Adiantum的加密解密速度要比AES快了5倍。

這種加密模式的出現(xiàn)意味著兩件事:第一,加密將不再是物聯(lián)網(wǎng)芯片降低成本的牽絆;第二,對于PC、智能手機等IT設備的芯片設計還可以繼續(xù)優(yōu)化。

當加密問題被解決,本來就對芯片要求不高的物聯(lián)網(wǎng)設備可以放心大膽的應用上一些廉價的老款芯片,降低設備物聯(lián)網(wǎng)的成本。而不再需要留出AES空間的PC、手機芯片,也可以再多塞進幾個“XPU”來提升性能。

不過作為一種剛剛出世的新加密算法,Adiantum還有漫長的挑戰(zhàn)王者之路,谷歌開發(fā)者表示雖然自己認為Adiantum的安全性已經(jīng)足夠,但也歡迎各位白帽子前來挑戰(zhàn)。和當年聯(lián)邦政府“強推”AES不同,谷歌作為企業(yè)推出一種加密算法,能否在世界范圍內獲得軟硬件生態(tài)的全力配合,恐怕還是二話。

就從我們自己的角度來看,恐怕不少用戶都會懷疑:谷歌會不會在加密算法加“后門”,在關鍵時刻用來反制中國物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)呢?

所以不管從何種角度來說,Adiantum都還只是谷歌埋下的一枚棋子,是物聯(lián)網(wǎng)加密空白畫紙上的一粒墨點。

閉環(huán)生態(tài)上的開源表演

當然谷歌并不是提出解決物聯(lián)網(wǎng)安全的唯一角色,終端的加密也并不是維護物聯(lián)網(wǎng)安全的唯一路徑。在通信技術、云端、API接口包括法律法規(guī)層面都需要多線進行,如此看來,谷歌最適合的模(jing)仿(zheng)對(dui)象(shou)應當是非微軟莫屬。

和谷歌一樣,微軟有著應用廣泛的操作系統(tǒng)作為基礎優(yōu)勢、有云服務供應能力,并且在人工智能技術上頗具高度。

而在物聯(lián)網(wǎng)安全上,微軟打造了一套更封閉生態(tài):基于Linux推出定制化的微控制芯片、云端安全服務Azure Sphere和操作系統(tǒng)Azure Sphere OS,從芯片、云和操作系統(tǒng)一整條完整的物聯(lián)網(wǎng)運行鏈上維護安全。并且利用起深度學習技術來模擬自動化攻擊,來提供安全問題的自動化監(jiān)測和修復。

如此看來,谷歌如果在物聯(lián)網(wǎng)安全領域繼續(xù)鞏固優(yōu)勢,下一步所做的很可能就是將Android系統(tǒng)進行針對物聯(lián)網(wǎng)應用的優(yōu)化,推出支持Adiantum控制芯片,再在云端完成閉環(huán)。

不過目前的趨勢是,谷歌和微軟都在閉環(huán)的布局上做著開源的事。拿微軟的Azure Sphere的安全服務來說,除了支持自己的云服務外,同樣支持AWS、谷歌云、甲骨文、IBM等等供應商的服務。而谷歌的Adiantum加密,除了在Android系統(tǒng)上測試外,也在物聯(lián)網(wǎng)設備常常應用的Linux系統(tǒng)上進行了測試。

不過有手機和PC的先例,我們很難想象未來物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)是一片和諧、欣欣向榮的開源游樂場,如今在Mac上用個office軟件都那么別扭,更別提在微軟的物聯(lián)網(wǎng)芯片上應用谷歌的加密模式了。

如今的幾位廠商之間彼此的寬容,更像是一起合資承包魚塘,等魚養(yǎng)肥了再來分割成果。不過不管怎么看,物聯(lián)網(wǎng)的安全桎梏,就快被合力解開了。

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2019-02-12
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