連網應用需求日增　嵌入式產品設計應重視防駭安全

嵌入式系統使用越來越普及，若安全機制設計不良，將對系統維運影響甚鉅。(Motorola)

嵌入式系統是一種採取嵌入元件內部的設計方案，通常為針對特定應用環境與需求設計的專用電腦系統，往昔駭客、病毒較青睞攻擊PC、Server或筆記型電腦這類相對較大型的應用系統，但隨著嵌入式設備的連網設計越來越普遍，嵌入式產品在開發階段也需將防駭設計納入考量...

嵌入式系統(Embedded System)，通常是為了特定用途設計的電腦專用系統，這種概念與現有的個人電腦、筆記型電腦、網路伺服器...等通用型電腦系統相當不同，因為嵌入式系統通常運行的程式碼目的，多以預先定義的應用任務為主，甚至多數嵌入式系統僅需針對少許特殊任務進行處理，因此嵌入式系統開發人員得以針對程式碼、系統進行最佳化設計，甚至僅使用少許硬體資源、儲存元件，即能建構應用系統。

能對系統進行最佳化、減少程式碼長度、降低硬體資源，甚至降低製作成本，都是將應用目的導入嵌入式設計的優點，但這些優點也相對造成嵌入式系統可能在發展其餘加值應用的限制。

嵌入式系統並非絕對安全

基本上，嵌入式系統的核心，是由1組或數個預先程式化的微處理器、控制器來處理指定之特殊任務，相較通用型的電腦系統，嵌入式系統並無法任意執行用戶安裝的軟體，而嵌入式系統的軟體通常也是以不變或少量變化的資料為主，接近韌體(firmware)的程度。

現今嵌入式系統的開發團隊會針對嵌入式系統之性能、載板元件佔位面積，來進行產品開發的最佳化設計，反而在通用型電腦開發領域較重視的防毒、防駭等資安問題，就相對容易被輕忽，也因為嵌入式系統大量採行微處理器、微控制器或SoC(System-on-a-chip)燒錄在單一晶片的設計形式，相較通用型電腦系統，其網通介面相對開放，容易使設備成為網路攻擊跳板或是網路攻擊標的。

嵌入式系統整合網通服務 資安風險升高

嵌入式終端系統與網路雲端服務的進階整合應用日趨成形，若嵌入式系統遭遇的僅是阻斷式攻擊，頂多造成應用系統癱瘓，令整合服務網絡失去效用；若是遭駭客侵入，進一步掌控應用系統，造成的危害便不只是服務被癱瘓這麼單純，小則用戶敏感資料外洩，大則讓控制系統出現誤動作而導致嚴重損失。

目前已有多起駭客以蠕蟲軟體造成嵌入式設備出現誤動作事件發生，例如，蠕蟲病毒侵入智慧電網關鍵控制器造成設備誤動作，影響電力網格服務的正常運作，或是攻擊公共設備之嵌入式終端，令其運行超載，或阻斷其資訊傳遞網路，造成系統出現錯誤等問題，這些案例凸顯嵌入式系統並非安全無虞，且因嵌入式系統多半用於執行關鍵任務，更需重視網通安全設計。

例如，開發過程必須針對應用程式介面設計安全防護機制，透過認證系統防治惡意的駭客刺探，避免駭客反向解析傳輸內容；或者，嵌入式系統加入防止惡意程式碼運行之安全白名單(white-list)機制，同時強化關鍵資料的保安設計。例如，在傳輸智慧電表擷取之數據資料前，嵌入式系統預先將資料加密，再透過加密管道進行資料傳遞，並於傳送/接收端加上身分驗證機制，避免重要資訊遭到攔截。

利用程式執行安全名單 管控系統運行

利用安全程式白名單、身分認證機制、資料傳輸前的預先加密/接收端之解密處理...等設計手段，通常只是被動式地預防駭客問題，而要做到整體系統全盤檢視、考量各個系統安全較脆弱的環節，不只搭配技術評估同時強化應用設計，需再從硬體底層、作業系統、中介軟體、應用層...等方面通盤考量，才能築高駭客入侵的門檻。

有趣的是，目前嵌入式產品的複雜度越來越高，也有逐漸往通用型系統平台演化的趨勢，例如，堆疊的應用功能越來越多，終端銜接雲端服務的複雜度大幅提升等等，讓嵌入式產品的應用變得更加智慧化。

但智慧化的結果也代表容易出現更多資安漏洞，為了提供豐富的互動性，設備往往藉由繁複的網通資料傳遞，在要求即時反應、回饋需求的同時，資安的防護強度可能因此被降級，此時必須搭配資料傳輸同步監測，主動揪出潛在的異常存取行為。

嚴密掌控OTA更新管道 填補嵌入式系統資安缺口

另一個資安缺口，可能存在於嵌入式系統終端的更新機制，一般採取OTA(over the air)的線上更新方式，為嵌入式終端系統進行設備韌體更新，但若OTA未能充分考量更新檔案來源的安全認證問題，讓終端不小心更新了預載木馬程式的韌體，則後患無窮。

預防上述問題的常見作法是，在經由OTA取得更新資料後，嵌入式系統並不直接裝載更新、重新開機運行，而是預先進行終端自我測試，針對獨立的測試模組進行預設任務的輸入與輸出比對，以此分析韌體有否遭受病毒或駭客木馬攻擊，一經發現韌體受到感染隨即刪除OTA更新資料，並將嵌入式系統恢復更新前的狀態，或直接將設備關閉同時發出安全警示，通知管理員進行設備維護，避免駭客藉由OTA機制長驅直入。

還有另一種作法，是將發布之韌體搭配硬體加密晶片進行安全認證，且所有相關資料均經由硬體加密晶片處理後才進行傳送，透過繁複的資安防護機制，確保嵌入式終端設備遠離駭客的攻擊。