本週（7/12）經濟學人網站上有一篇關於物聯網安全的文章，標題是「Home, hacked home」，該文主要是針對目前方興未艾的物聯網風潮，提出尚末被廠商所重視的物聯網安全性問題以及可能發生的潛藏性風險，若有興趣的話可以看看原文：http://www.economist.com/news/special-report/21606420-perils-connected-devices-home-hacked-home，我在本文介紹了該文的一些重點，並加入一些額外的資訊和觀點。
實際案例：網路攝影機
文章首先介紹一個案例，這是去年四月在美國Ohio州所發生的真實事件，一個父親發現他用來監看二歲女兒的web camera竟然傳來陌生男人的叫聲「醒來啊，寶貝！」，他立刻趕去女兒房間查看，那台可自動旋轉的web camera在發覺有人靠近後，鏡頭立刻轉向他身上，並且發出一連串不堪入耳的怒駡聲。
查閱了相關的報導，案例中這台web camera是屬於還蠻常見的家居無線網路攝影機，多用於監看嬰兒和老人的動態，由一家專門製作監視攝影機的Foscam公司所開發販售，這台攝影機具備自動的聯網功能，內建網頁伺服器及影像壓縮串流播放，可透過網頁登入方式來接受控制並傳送目前的影音畫面，駭客唯一可入侵的方式便是破解網頁密碼，但是Foscam寫在firmware的使用者帳號管理系統被發現有個弱點，當你在登入畫面上不輸入任何的字串而連續不斷的按壓Submit按鈕，就可以取得觀看影音畫面以及執行CGI指令的權限，此外，一些相關的論壇及討論區也指出，只要一些電腦發起簡單的阻斷式攻擊（denial of service attacks）就可以讓它內建的伺服器癱瘓。事後雖然Foscam緊急釋出了更新firmware的程式，並採取了一些必要的作法來提醒及呼籲使用者進行升級動作，但根據安全專家的指出，後續追蹤記錄的46,000台foscam當中，只有約6,000台升級了更新程式，一般民眾完全不曉得或疏於防範此類的安全問題，由此可見當大量生產並廣泛使用的物品發生了安全性問題之後，要讓使用者自行去升級作防範的動作有多麼困難。
物聯網正方興未艾
現今網路的發達讓我們的生活變得更加的便利，例如智慧型汽車可以在開車時替我們收信並閱讀信件內容，智慧型冰箱會留意耗電的情況妥善的替我們保存並且管理食物的種類和數量，遠距醫療器材讓醫生不用在現場也能進行診斷及開刀，智慧型電視會注意我們的收視習慣並自動搜集相關節目資訊，而在網路發達的國家如南韓，每個城市都急於讓轄內的各項基礎設施都能連網路，以便提供方便的服務並且更有效率的運作。
在為數眾多只具備單純網路功能的物品連上Internet並開始傳遞資料之後，上述的安全問題可能會愈來愈常見且頻繁發生，依據網設備公司Cisco的報告指出，從現在開始的未來十年期間，將會有500億個連網功能的物品接上網路，其中有相當比例是屬於居家的消費性用品，從3C用品的相機到交通工具類的汽車、廚房的電冰箱到客廳的電視等等；這些產品雖具備網路的功能，但廠商和民眾都忽略了聯網之後的安全性問題，使得這些附加了網路功能的產品在設計上幾乎或沒有資安方面的防護機制，使得這些產品就像初入叢林的兔子，在危機四伏的網路世界中成了駭客眼中的肥羊。
物聯網的資安問題
專家們對此萬物皆聯網所帶來可能的危機莫不感到憂心並提出警告，有一個以促進公眾對於新興資安威脅認知為宗旨的團體「I Am The Cavalry」，其轄下的資安專家Joshua Corman指出，其實物聯網的安全議題並不完全等同於我們一般認知的資安問題，「如果你的PC被駭客攻擊了，的確會產生一些困擾和麻煩，但如果對象是汽車，那麼可能你會連性命都沒了。」
這目前聽來可能有些危言聳聽，但是資安專家們已經實驗過並示範目前一些汽車系統對於駭客的攻擊其實是束手無策的；目前高科技的汽車都是一些微電腦加上各式操控開關的混合物，尤其在輪胎、引擎、煞車等等重要的系統上更是常見，Chris Valasek 和 Mathew Solnik這兩位專家便已作過測試，示範了駭客要取得這些系統的控制權並且接管你的汽車是有可能的。
他們進行了包含了讓行駛中的方向盤突然轉向另一側、引擎在無預警的情況下被關閉等等實驗，這些實測招來了很多汽車製造商的注意，由於目前不同廠牌之間的汽車控制系統並沒有統一規格的設計，所以針對不同車型有不同的破解方法，而且破解的步驟過程相當複雜，必須先針對汽車硬體部份做過更動及修改才能成功駭入，由此看來，或至少在目前而言，我們還不用太擔心自己的汽車會被駭客攻擊，但是科技發展一日千里，誰能保證未來駭客無法潛入您的汽車電腦？
其實就在今年不久前，新加坡有兩個研究員Miller和Valasek就展示了一個跟手機一樣大小的汽車駭客工具，這個叫做「CAN Hacking Tools (CHT)」的工具，總共零件花費不到$25美元，它號稱能輕易取得汽車的控制系統，從窗戶、大燈到油門以及煞車系統等等都能在它的掌握之下，目前該工具是利用Bluetooth進行網路傳輸，但Miller和Valasek宣稱他們正在研發使用GSM方式，可以從好幾公里外就能控制汽車；如果您有興趣的話，可以在這個網頁上看到相關的新聞http://www.forbes.com/sites/andygreenberg/2013/07/24/hackers-reveal-nasty-new-car-attacks-with-me-behind-the-wheel-video/。
我們來看看這個汽車駭客工具CAN Hacking Tools所用到的零件：
- Arduino mini pro. (MCU) x1
- S19241/MC33290 (ISO-9141 level converter) x1
- LM7805 (Voltage regulator) x1
- i2C 20x4 LCD x1
- Push button+resistors x4
- RJ-45 Female connector x1
- OBD2 connector x1
- 1mt Cat 5/6e Ethernet cable x1
- SD card Breakout board + 2GB SD x1
- Plastic case x1
這個駭客工具使用了Arduino這塊便宜的I/O介面控制開發板作為主要的平台，一個電壓轉換器將12V降為Arduino需要的5V電壓，此外還有SD卡讀取槽以及小型的LCD螢幕，搭配Arduino版子上的藍芽模組，使用者可以透過手機或其它的手持裝置來進行近距離的無線控制，在使用時，必須要將該板子與汽車的CAN-bus（Controller Area Network 控制器區域網路）作實體的接觸，板子會透過網路使用CAN-bus的通訊協定K-line與汽車進行溝通並嘗試入侵，因此它其實並沒有我們想像中的那麼強大，這個駭客工具不能隔空對汽車進行入侵的動作，必須先將它的板子與汽車的控制系統連結才行。
除此之外，一些連線到網路的醫療設備也存在安全的顧慮，Jay Radcliffe，一個負責資安的研究員，剛好他自己本身也是糖尿病患者，他發現這些由電腦控制的胰島素幫浦機器存在一些漏洞，讓駭客可以透過無線網路遠端控制胰島素的劑量，他也透過實作並證明這件事的可能性（如左圖，Jay Radcliffe正在示範如何侵入胰島素幫浦並且關閉系統），Jay Radcliffe在最近的文章中，也發出警告說，目前的醫藥科技對於物聯網帶來的安全威脅簡直是脆弱不堪，毫無防範能力。
一些資安專家同意Jay Radcliffe的看法，在他們眼中，一些連網醫療器材設備漏洞的破解方式超級簡單，一位任職於Qualys（為一家專業的企業資安漏洞軟體公司）的資安專家Billy Rios，他和同事就發現了為數眾多的醫療設備存在後門（back doors）的漏洞，這個漏洞的產生大部份是來自於技術人員用來升級系統的預設密碼被駭客利用作為後門來取得破解系統，系統被破解後駭客就可以暗中調整X光機的放射劑量，但是在螢幕上卻還是顯示正常的劑量值。
只知道連網的設備是智慧還是愚蠢？
其實不止汽車或醫療等複雜的設備，就連我們生活週遭的簡單物品，例如燈泡和門鎖也都透過簡單的網路模組連上了網路，問題就在於這些設備構造及設計相當簡單，對於數位攻擊和電腦病毒的防護能力相當薄弱，，而且製造這類家居日常用品的廠商多屬於微利多銷的中小型企業，並無太多資安防護相關的資源與預算投資，而且，若他們沒有與專業的資安公司合作，本身的能力也不足以設計出足夠符合安全性的聯網產品，還有一點最重要的，由於這類的產品都是批量生產，在天生就無防護能力的疑慮下，大量製造又無能力進行事後的升級與修補的後果，便可能讓物聯網世界的資安問題愈滾愈大。
就在上個月（六月份）美國的資安公司TrapX Security就發現有一種惡意程式稱為「Zonbie Zero」暗藏在一家中國廠商生產的掌上型條碼掃瞄器中，它藉由預先載入的Windows Embedded XP系統夾帶「Zonbie Zero」惡意程式，雖然這款機器號稱有資安的認證，但其實只是跟惡意程式一起擺著好看的，一旦機器啟動並偵測到無線網路之後，會藉機偷錄文件再回傳到位於中國本土的伺服器，並且在進入企業的網路後開始搜尋內網中所有名稱帶有”finance”字串的主機，以竊取相關的財務、客戶、售價、出貨等等資料，而這還只是該惡意程式的第一波行動，接下來，該惡意程式還會進行第二波攻擊，它連回位於中國的主機（報告中稱為command-and-control server），下載更多的後門及病毒，並且嘗試在企業內部把已經受到控制的主機也設定為command-and-control server，以逐步的跨大其影響範圍，而這一切禍患的源頭，只是因為用了一台具有聯網功能的掌上型條碼掃瞄器而引起（此相關報導可見：http://www.pcworld.com/article/2453100/malware-hidden-in-chinese-inventory-scanners-targeted-logistics-shipping-firms.html）。
另一個案例是2014年初美國Team Cymru（一家資安公司）發現分佈在全球約30萬台左右的家用無線路由器，包含了D-Link, Micronet, Tenda, TP-Link等品牌，曾經被來自巴西的駭客入侵並竊取了大量的銀行帳號；駭客是利用一種稱為跨站請求偽造的漏洞（cross-site request forgery簡稱為CSRF），方法是先透過區域網路內部的一台PC經由網路下載了惡意的Javascript程式碼，並更改了路由器的DNS設定，往後任何透過該路由器的設備皆會取得不正確的DNS資訊，例如當使用者要連上網路銀行時，他連上的並不是正確的網路銀行位址，而是經過假造的、導向駭客所另外架設、專用用以竊取銀行的帳號密碼的主機，其步驟方式如下：
- 使用者在不知情的情況下，誤上了惡意的網站並執行了有病毒的Javascript程式碼，該程式碼具有修改路由器DNS的能力。
- 路由器會回覆經過假造的DNS給所有經由該路由器的DNS詢問封包，相關設備收到DNS回覆後並以此IP資訊連上假冒的網站。
- 該站台可能為假冒的網站銀行或各種需要登入的網頁，使用者在不知情的情況下便輸入了自已的帳號密碼，並傳送到駭客的資料庫中。
除了上述的兩個已為人知的例子，現在還有很多的家電設備在附加了微型的處理器後便號稱智慧化並開始出現在民眾的家中，它們在網路上相互連結並交換資訊，有些還會透過一種稱為家庭自動化的系統來集中控制與管理所有的智慧型家電，這種透過集中化管理的環境若有任何的漏洞與缺失反而會造成更大的安全問題；今年一月便有一家稱為「Proofpoint」的資安公司宣稱他們發現大量的家用路由器、智慧型電視和冰箱被駭客控制用來發送大量的垃圾郵件，如果只是這樣還好，但如果是意欲縱火的駭客控制了瓦斯爐會如何呢？前述的那位資安專長說他還另外更發現了數萬個企業的線上供熱、空調以及通風控制系統藏有缺陷，很容易讓駭客發現並攻擊。
Broadcom的BCM20737 SoC
針對物聯網安全性的需求，也有廠商看到了此類的商機，像是Broadcom便在今年5/21推出一款型號為BCM20737 的WICED（嵌入式無線網路連結裝置）Smart 系統單晶片（SoC），該晶片具有Bluetooth功能，支援RSA加解密以及Apple的iBeacon技術，只要將把該晶片整合在原有的手機、平板、健康健身設備以及穿戴式設備上，就能讓原本對於資安威脅毫無招架能力的產品揺身一變立即百毒不侵而且不影響原本的功能和運作方式。
Broadcom BCM20737 主要功能：（此部份內容摘自Computex 2014新聞網站）
- 高電源轉換效率－AC 轉 DC 的效率高達 88%
- 高效能－比傳統 USB 與壁式充電器更快的充電速度，最高可達 7.5W
- 支援 Boost 模式－減少 50% 的充電電壓
- 自動選擇充電標準，支援標準或是單一模式作業
- 可與 NFC 共存－提供高品質的 NFC 效能
- 製造靈活性－可用於智慧型手機主機板或電池蓋上
- 不占 PCB 空間－在單一標準元件的空間中提供多重標準的支援
- 低成本－低物料成本。除了 WICED Smart 晶片外，無須其他外部主動元件
Broadcom BCM20737的重要特色：（此部份內容摘自Computex 2014新聞網站）
- 加密、解密、憑證簽章、驗證與各種可加強隱私的演算法
- 支援 iBeacon 技術
- 支援 A4WP Rezence 無線充電
- 內建可直接與 NFC 標籤連線的軟體
- 可支援高達八個同步作業的主從連線
- 透過 Bluetooth Smart 晶片支援音效功能，讓玩具、遙控器等裝置具備語音功能
- 高整合度的 ARM Cortex M3 應用處理器，可降低解決方案體積與成本
- 卓越的接收敏感度，讓藍牙周邊設備獲得最大的距離與覆蓋率
- 內建多頻道類比數位轉換器 (ADC)，可測量感測器輸入與電池電力等狀態
- 在晶片上提供內建許多 Profile 的堆疊，省去使用外部堆疊的需要
- 支援通用非同步收發器 (UART)、序列周邊介面 (SPI) 與博通序列控制介面，可與外接的非揮發性記憶體、周邊整合晶片與感測器通訊
最後
目前所謂的資訊安全專家，他們所宣稱的物聯網安全威脅言論在部份人士耳裏可能會覺得過於危言聳聽，例如在我們的實際生活中，至少截至目前為止，還沒有真正發生過汽車因受到駭客控制而在路上突然停車，或者有任何的醫療設備因駭客入侵而失去控制等等造成你我的人身安全直接受到威脅的情況，因此這些資安專家所宣稱另人驚恐的言論及進行的各種誇大測試，很有可能是為了其背後所屬的相關資安咨詢、設備、服務等等公司龐大的利益所考量的商業行為。
不過我們還是必須承認，雖然現在的網路交易已經相當發達普遍，但是還是有很多人出於安全考量而拒絕在網路上消費，或許他們可能過於謹慎小心，但這些人的存在就證明了安全的使用環境是一個產業運作發展是否良好的重要指標與基礎，既然物聯網號稱以打造一個智慧的生活環境為號召，那麼我們在開發相關的產品時，也應將其安全性放置於首位，將它們設計成真正是具有「智慧」的物聯網產品，而非僅止是「聯網」的物品，這樣消費者能夠放心的使用它們並交託給它們相關的任務，物聯網產業才能真正興旺。
