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物联网设备加密算法的类型和作用说明
王树林
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在工业、医疗、运输及其他关键应用中，对物联网应用的依赖程度迅速增加，这极大地改变了安全格局。以往，企业应用普遍拥有随时可用的资源来处理安全算法，但如今企业级物联网应用却饱受威胁日益增多之苦，且其攻击目标是不断扩大的资源受限型物联网设备网络。企业在急于迎接快速涌现的物联网机遇时，部署的物联网设备在功能上往往无法支持基本的安全措施，因此难以保护存储的数据，且无法保证在易受攻击的网络上进行数据和命令交换。当然，开发人员需要做到什么程度才能确保设计安全取决于多个因素。每个应用都面临着各自的威胁，因而需要对这些威胁带来的风险进行适当的评估。由于互连设备面临的威胁数量不同以往，任何物联网设备都至少需要一些最低限度的安全措施。在一些人看来，为简单的物联网设备实施强大的安全措施似乎是过度设计，但即使是简单的温度传感器，如果缺乏足够的保护，也会成为黑客入侵企业网络的切入点［1］。其实，正因为物联网应用提供了普遍连接性，而这些应用却基于资源受限的设备，才导致物联网安全持续面临挑战。事实上，即使物联网设备设计提供足够的资源在软件中执行加密算法，但只要这些算法在实现过程中存在细微错误，应用仍然可能易受攻击。本文介绍了加密算法的基本类别，并探讨了它们在安全方面的作用。然后，本文将向开发人员展示如何利用 Maxim Integrated、Microchip Technology 和 Texas Instruments 提供的旨在加速这些算法的处理器和专用器件，以在简化实现的同时增强安全性的不同方面。各种类型的加密算法及其作用加密算法可分为三大类，涉及机密性、身份验证（验证消息来源）、不可抵赖性（证明发送方创建了加密或签名的消息）和完整性等基本安全原则：对称密钥算法，即算法或加密法使用相同的密钥，将人类可读的（明文）消息加密为受保护的版本（密文），之后再将密文解密为明文。对称密钥加密法通常用于确保机密性。常见的对称加密算法包括： Triple DES（一种数据加密标准），又称为 3DES，或由美国国家标准与技术研究院 （NIST） 正式命名的三重数据加密算法 （TDEA）。高级加密标准 （AES）［2］ 算法，例如使用 256 位密钥的 AES-256。
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