Lichtgewicht apparaten vereisen cryptografie van de juiste grootte

Geleverd door Hewlett Packard Enterprise

De wereld wordt steeds meer gevuld met verbonden computerapparatuur. Dit zijn de computers waarop onze auto's, verlichting en alarmsystemen draaien; inventarislabels op producten in distributiekanalen; en omgevingssensoren in industriële installaties, om er maar een paar te noemen.

We noemen deze apparaten het internet der dingen. IoT-apparaten zijn er in alle soorten en maten van complexiteit. Sommige hebben misschien een volledige Linux-server en andere een eenvoudig, eigen besturingssysteem zonder bestandssysteem, weergave-interface of andere componenten die standaard zijn in conventionele computers. Omwille van de efficiëntie hebben ze precies wat ze nodig hebben.

Lichtgewicht apparaten vereisen cryptografie van de juiste grootte

• Lees het volledige verhaal

Hoewel beveiliging absoluut een probleem is voor deze apparaten, neigen grote beveiligingsinspanningen in de industrie naar algoritmen die rekenkracht vereisen die verder gaan dan wat deze apparaten bezitten. Om deze apparaten van stroom te voorzien, is er een levendige markt van 16-bits, 8-bits en zelfs 4-bits microcontrollers beschikbaar, maar ze zijn zo eenvoudig en goedkoop mogelijk ontworpen, aangezien ze waarschijnlijk in grote hoeveelheden zullen worden ingezet.

Beveiligingsproblemen zijn een punt van zorg, aangezien deze apparaten niet over de vrije CPU-capaciteit en het willekeurig toegankelijke geheugen beschikken om moderne cryptografieroutines uit te voeren. Zelfs voldoende vermogen kan een probleem zijn.

Enkele jaren geleden werd de Nationaal Instituut voor Standaarden en Technologie (NIST) creëerde een initiatief om het probleem aan te pakken, dat het noemde Lichtgewicht cryptografie . Het doel van het project is 'het werven, evalueren en standaardiseren van lichtgewicht cryptografische algoritmen die geschikt zijn voor gebruik in beperkte omgevingen waar de prestaties van de huidige NIST cryptografische standaarden niet acceptabel zijn'.

NIST, onderdeel van het Amerikaanse ministerie van Handel, doet onderzoek en verbetert normen op verschillende gebieden, van gewichten en afmetingen naar toepassingen van neutronen naar computer beveiliging . Het heeft een mandaat dat specifiek wordt vermeld in de Amerikaanse grondwet: het congres zal de macht hebben om … de standaard van maten en gewichten vast te stellen. Vele maanden geleden schreef ik over de inspanningen van NIST om cryptografiestandaarden ontwikkelen die bestand zijn tegen kwantumcomputers , een nieuw computerparadigma dat veel van onze belangrijkste cryptografie-algoritmen verzwakt.

Wat is een beperkt apparaat?

Simpel gezegd, een beperkt apparaat is er een die de CPU en geheugencapaciteit mist om conventionele cryptografische routines uit te voeren. Om duidelijk te zijn, NIST zegt: apparaten die conventionele, standaard cryptografische algoritmen kunnen uitvoeren, zouden dit moeten doen. Er zijn twee door NIST goedgekeurde blokcoderingsalgoritmen: Geavanceerde versleutelingsstandaard (AES) en Drievoudig gegevenscoderingsalgoritme (TDEA, of in de volksmond bekend als Triple DES of 3DES). AES ondersteunt sleutels zo klein als 128 bits, en dit kan binnen het bereik van sommige op microcontrollers gebaseerde toepassingen zijn.

Niet alle lichtgewicht apparaten hebben cryptografische bescherming nodig, alleen degenen die communiceren. Overweeg een typische elektronische lichaamstemperatuurthermometer. Hij meet de temperatuur en geeft deze weer. Het heeft niet veel verwerkingskracht nodig, maar de functie zit volledig in het apparaat. Er is geen echte behoefte aan codering.

Maar stel je een meer geavanceerde thermometer voor die de temperatuur draadloos meldt aan een apparaat dat patiëntgegevens verzamelt. Of een bloedglucosemeter. Of een van die pil camera's die beelden van uw spijsverteringsstelsel naar een externe ontvanger verzendt via sensoren die u draagt. De noodzaak van versleuteling in de communicatie voor deze apparaten is discutabel, maar er is meer nodig.

Hoe licht is 'lichtgewicht?'

De voorwaarde lichtgewicht cryptografie impliceert geen zwakke implementatie, maar eerder cryptografische algoritmen met lage overheadvereisten. Deze algoritmen zijn geschikt voor relatief eenvoudige, energiezuinige en beperkte middelen, zoals identificatielabels voor radiofrequenties, sensornodes en smartcards.

De voorwaarde lichtgewicht moet niet worden aangezien voor zwakte. Het doel van het Lightweight Cryptography-project is het creëren en standaardiseren van methoden en praktijken die sterk zijn voor de omgevingen waarin ze worden uitgevoerd.

En er is meer aan de definitie van lichtgewicht dan aan beperkingen. Dit project richt zich op apparaten die niet zijn aangesloten op internet, althans niet rechtstreeks.

Het is mogelijk om kleine, energiezuinige apparaten te maken die krachtige cryptografieroutines uitvoeren. Houd rekening met de Yubikey Nano . Het is zo groot als het zakelijke uiteinde van een mannelijke USB-A-stekker, maar er zit een chip in die sterke asymmetrische coderingsfuncties uitvoert. Maar dit is een authenticatie-apparaat, een applicatie met heel andere vereisten dan het typische lichtgewicht apparaat, en het is een product van $ 50.

Geen ‘cross-weight’ functies

De lichtgewicht algoritmen zijn verschillend van en onverenigbaar met conventionele zwaargewicht functies. Daarom, als een lichtgewicht apparaat met lichtgewicht cryptosoftware moet communiceren met een zwaargewicht apparaat, moeten de lichtgewicht algoritmen worden geïmplementeerd op het zwaargewicht apparaat of moet een proxy of tussenliggend apparaat worden gebruikt om invoer van één kant te decoderen en versleutelde gegevens uit te voeren naar de ander.

Het proxy-apparaat lijkt een onnodige uitgave te zijn en voegt complexiteit en kwetsbaarheid toe. In dergelijke gevallen is het waarschijnlijker dat de lichtgewicht algoritmen ook op het zware apparaat zouden werken, maar - zoals zoveel andere dingen op dit gebied - hangt het af van de toepassing.

Als u een conventionele IT-technoloog bent, is het onwaarschijnlijk dat u op korte termijn rechtstreeks te maken zult krijgen met lichtgewicht cryptografie voor implementatie. Maar de beveiliging van alles is tegenwoordig in het geding, en je zou verwachten dat je steeds meer gecompliceerde apparaten ziet en je afvraagt ​​of ze goed beveiligd zijn. Als dat zo is, kan lichtgewicht cryptografie een rol spelen.

Blijf op de hoogte van de technologische trends die van invloed zijn op de toekomst van het bedrijfsleven. Abonneren naar de Enterprise.nxt nieuwsbrief.

zich verstoppen