嵌入式系統的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題的解析

　　嵌入式是一種專(zhuān)用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個(gè)控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車(chē)等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統都是是由單個(gè)程序實(shí)現整個(gè)控制邏輯。如果能在系統設計之初考慮廣泛使用的嵌入式系統的安全問(wèn)題，可減少系統的安全維護工作。

　　1 綜合實(shí)例

　　嵌入式系統在醫療儀器中的應用普及率極高。在設計過(guò)程中，根據需要對嵌入式系統重新編程，可避免前端流片（NRE）成本，減少和ASIC相關(guān)的訂量，降低芯片多次試制的巨大風(fēng)險。此外，隨著(zhù)標準的發(fā)展或者當需求出現變化時(shí)，還可以在現場(chǎng)更新，而且設計人員能夠反復使用公共硬件平臺，在一個(gè)基本設計基礎上，建立不同的系統，支持各種功能，從而大大降低生產(chǎn)成本。使產(chǎn)品具有較長(cháng)的生命周期，可以保護醫療儀器不會(huì )太快過(guò)時(shí)，醫療行業(yè)的產(chǎn)品生命周期比較長(cháng)，因此這一特性非常重要?，F代數字醫療儀器設備不但包括診療設備，而且還有數據存儲服務(wù)器和接口軟件。嵌入式系統可為醫療儀器設備設計、生產(chǎn)和使用提供先進(jìn)的技術(shù)支持。

　　2 原因分析

　?。?）價(jià)格因素。結構簡(jiǎn)單好用，價(jià)格便宜也是嵌入式設計追求目標。公司在選擇芯片時(shí)，滿(mǎn)足好用夠用就可以了。如果從軟硬件上增加過(guò)多的安全措施，成本則會(huì )提高。而簡(jiǎn)約的嵌入式系統上大量使用的4位和8位機，也不能運行過(guò)多的安全任務(wù)。

　?。?）面廣量大。嵌入式系統在生活、工作、娛樂(lè )、教育、軍事等方面大量使用。如果系統設計有缺陷，則影響面非常大。若有的嵌入式系統被入侵者利用，將會(huì )成為多點(diǎn)攻擊的武器。

　?。?）電源的限制。許多嵌入式系統都是用電池供電，如果尋找方法將其電力提前耗盡而又沒(méi)有得到及時(shí)的更換， 則該系統將處于癱瘓狀態(tài)，很容易造成安全漏洞，從而為入侵者開(kāi)了方便之門(mén)。

　?。?）開(kāi)發(fā)隊伍和環(huán)境的制約。許多嵌入式系統都是小團隊做的。由于缺少安全方面的專(zhuān)家及經(jīng)費短缺，設計中對安全問(wèn)題考慮不足。而用戶(hù)往往也只追求嵌入式產(chǎn)品的小巧精致，方便好用即可。

　　3 安全分析方法

　　有二種安全性分析技術(shù)：故障模型及后果分析（Failure Mode and Effect Analysis，FMEA）和故障樹(shù)分析（Failure Tree Analysis，FTA）。安全性分析是對因果關(guān)系的探討，“因”即引起安全問(wèn)題的原因，而“果”就是潛在的危害。

　　3.1 FMEA和嵌入式應用實(shí)例

　　FMEA是一種可靠性設計的重要方法。它實(shí)際上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影響分析）的組合。它對各種可能的風(fēng)險進(jìn)行評價(jià)、分析，以便在現有技術(shù)的基礎上消除這些風(fēng)險或將這些風(fēng)險減小到可接受的水平。

　　圖1為一個(gè)較為典型的FMEA分析技術(shù)。