軟件安全成為嵌入式云計(jì)算的熱點(diǎn)

嵌入式軟件業(yè)的熱點(diǎn)話題

在嵌入式行業(yè)，每年的熱門話題都有所不同，并且前后傳承，從幾年前的多核到互聯(lián)互通，又產(chǎn)生了安全話題；未來的焦點(diǎn)可能是管理，即如何把互聯(lián)設(shè)備更好地管理起來。

這兩年，機(jī)器對機(jī)器(machine-to，machine，M2M，有人稱為物聯(lián)網(wǎng))、嵌入式云計(jì)算、safety(安全，偏重功能安全陛)與security(安全，偏重任務(wù)的安全性)的探討熱烈。

現(xiàn)在，機(jī)器對機(jī)器的概念不是第一次出現(xiàn)，電腦的互聯(lián)互通也不是第一次，但是在各項(xiàng)設(shè)備互聯(lián)之后，在安全部分才突顯出來，尤其數(shù)據(jù)傳輸和存儲變得重要，以防止黑客等的攻擊。

嵌入式云計(jì)算興起

一提起云計(jì)算，很多人想到服務(wù)器方面，或者Google、亞馬遜等推動(dòng)的云計(jì)算的定義和說法。傳統(tǒng)IT云計(jì)算是把服務(wù)器進(jìn)行集中管理，很多軟件可直接從云端服務(wù)器取得，因此在硬件管理上更簡單，因?yàn)榧谢缶妥兂蓸?biāo)準(zhǔn)化，由刀片機(jī)管理即可。

這同樣的概念引申到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備制造商也同樣適用，網(wǎng)絡(luò)交換的設(shè)備上同樣的概念也可以存在。例如，在電信基站部分，原先有不同廠商的設(shè)備組合，不論是刀片還是盒子等硬件設(shè)備，由于來自不同廠商，原先設(shè)備上各自的軟件定義和操作不太相同，造成運(yùn)營商維護(hù)不方便。把云計(jì)算的概念帶進(jìn)來后，可以把硬件部分標(biāo)準(zhǔn)化。如果需要擴(kuò)充，硬件可以很容易地?cái)U(kuò)充，軟件在云端做相應(yīng)的調(diào)整和處理即可。

但嵌入式云與IT云概念又有所不同。例如Hypervisor虛擬化部分，還有電信方面的網(wǎng)絡(luò)加速、硬件標(biāo)準(zhǔn)化等，這些在嵌入式云計(jì)算上陸續(xù)有廠商采用。但大部分廠商把嵌入式云計(jì)算納入他們的產(chǎn)品出貨，還需要一兩年時(shí)間。而IT云則偏重于把中央服務(wù)器集中管理化的云。

安全性是多種因素的綜合

safety偏重功能安全性，例如乃片機(jī)上如果有個(gè)停止的開關(guān)，所有功能都應(yīng)該是停止。security指任務(wù)數(shù)據(jù)的安全爛，例如設(shè)備和外界互連時(shí)，必須有自我保護(hù)的功能，不會受到外界的攻擊。

從另一個(gè)角度看，一個(gè)設(shè)備的safery是防止它對外界造成危害。例如，一部剎車不可靠的車，我們說它很危險(xiǎn)、不安全，可以理解為“安全可靠性”。一個(gè)設(shè)備的security是防止外界對它造成危害，例如一個(gè)家庭沒有上鎖，我們也說很危險(xiǎn)、不安全，可以理解為“安全防護(hù)性”。

safety在軟件的撰寫過程特指怎樣確認(rèn)軟件的代碼是安全的，是否經(jīng)過認(rèn)證，人們希望在軟件運(yùn)行時(shí)保證設(shè)備是值得信賴的，不容易出現(xiàn)不穩(wěn)定而導(dǎo)致設(shè)備失靈，尤其軍用設(shè)備更是如此。

security~要涉及關(guān)鍵任務(wù)的安全性部分，是因?yàn)楝F(xiàn)在的設(shè)備會受到來自不同設(shè)備的攻擊，數(shù)據(jù)部分除了加密／解密以及不受到外界入侵之外，同時(shí)在固件部分也需要保證不會被植入外界病毒。

因此一些軟件企業(yè)開發(fā)了很多產(chǎn)品，據(jù)英特爾全資子公司風(fēng)河系統(tǒng)公司(Wind River)CTO(首席技術(shù)官)Tomas Evensen介紹，風(fēng)河特別推出經(jīng)過安全認(rèn)證的版本，已經(jīng)申請符合了行業(yè)要求的規(guī)格，在客戶開發(fā)的不同過程及階段，從最底層到最上游，風(fēng)河有不同產(chǎn)品，使客戶無需關(guān)注底層的安全，而直接專注在上游的開發(fā)，集中于產(chǎn)品的優(yōu)勢和差異化。

例如，風(fēng)河一直以來提供基礎(chǔ)的軟件部分，提供從最底層的OS(操作系統(tǒng))開始，到OS之上的Hypervisior，以及相應(yīng)的調(diào)試工具，此外，還有一些行業(yè)應(yīng)用，包括電信業(yè)等與security相對應(yīng)的中間件已經(jīng)預(yù)集成在風(fēng)河的平臺中，以提供一個(gè)穩(wěn)固的底層。

可以說，安全不是單獨(dú)因素就可以保證的，它涉及到很多方面，從基礎(chǔ)的OS部分，到上層的應(yīng)用部分，甚至涉及到使用方式。

例如波音787“夢想客機(jī)”的安全就是一個(gè)范例。由于采用了風(fēng)河VxWorks653版本，可以管理很多子系統(tǒng)，例如空中導(dǎo)航部分，其中央控制的電腦系統(tǒng)由VxWorks做底層。風(fēng)河也導(dǎo)入了英特爾全資子公司McAfee的自名單(white list)概念，以確認(rèn)執(zhí)行的程序是原本想執(zhí)行的程序，而不是不相關(guān)的程序。

多核的應(yīng)對策略

摩爾定律指出，芯片上的晶體管數(shù)量每18個(gè)月翻番，過去晶體管的增加主要在數(shù)據(jù)運(yùn)算部分，現(xiàn)在晶體管的增加規(guī)劃在多核處理部分，又影響了摩爾定律速度和密度的關(guān)系。所以多核不僅設(shè)備速度變快了，而A相對的應(yīng)用會變得越來越復(fù)雜。

具體而言，多核讓更多的功能在同一設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，使軟件的基礎(chǔ)設(shè)備上有些改變，例如不僅僅是采用單一的操作系統(tǒng)。在安全性方面，Hypervisor是一個(gè)比較好的設(shè)計(jì)方式，因?yàn)橛行┎僮飨到y(tǒng)是容易受到攻擊的，但很適合人機(jī)界面應(yīng)用，例如Android，這類OS符合人的使用習(xí)慣(例如觸控等)，但是回到底層處理任務(wù)或數(shù)據(jù)的部分，要求有絕對的安全性。

因此在多核上，要有各種不同的OS的選擇，比如高度強(qiáng)實(shí)時(shí)部分，可以采用VxWorks、QNV等：一般情況可以采用Linux Windows；人機(jī)界面做得最好的部分是Android和iOs等。如何使用多種操作系統(tǒng)?有Hypervisor虛擬化的軟件，它在OS層上幫助管理用哪種OS。

現(xiàn)在的新驅(qū)勢是，Android手機(jī)和iPhone的使用帶來了人們創(chuàng)新性的改變，平常我們使用的工控和國防設(shè)備的操作界面，與Andraid和iphone的iOS很不相同，但下一代的年輕人的操作方式將是人機(jī)界面為主。

很多公司提供Hypervisor，嵌入式廠商和IT廠商的有何區(qū)別?針對IT設(shè)計(jì)的Hypervisor軟件占用資源較多，不太適合嵌入式；因?yàn)榍度胧叫枰浖加觅Y源少，運(yùn)行速度快。Tomas稱，風(fēng)河Hypervisor能調(diào)用硬件和管理部分，或者和其他硬件產(chǎn)品匹配，可以確保軟件和硬件之間是無縫銜接的。