為智能家居實施改進的安全性和連接性

智能家居在可用功能和復(fù)雜性方面不斷發(fā)展，因為來自眾多供應(yīng)商的幾種不同的連接協(xié)議針對智能家居中使用的各種產(chǎn)品。

然而，許多消費者（根據(jù)無法控制的說法為71%）承認擔心他們的個人信息在使用智能家居產(chǎn)品時被盜。同時，用戶安裝產(chǎn)品的易用性往往難以捉摸。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的發(fā)展，這些問題變得越來越重要。

通過共同努力，許多領(lǐng)先的供應(yīng)商和潛在供應(yīng)商已經(jīng)采取了下一步措施，為使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的智能家居產(chǎn)品提供更好的互操作性和安全性。這項名為“Matter”的工作為智能家居設(shè)備和認證計劃提供了標準，以便消費者可以識別和信任合規(guī)設(shè)備。

物質(zhì)標準

為了將許多不同的網(wǎng)絡(luò)派系聚集在一起并解決互連性和安全問題，連接標準聯(lián)盟（前身為Zigbee聯(lián)盟）創(chuàng)建了Matter工作組。該工作組由來自200多家主要參與者的專家組成，其中包括蘋果，亞馬遜，谷歌，江森自控，施耐德電氣，LG電子等公司。

Matter的目標是，如果用戶購買了兩臺經(jīng)過Matter認證的設(shè)備，它們將輕松有效地協(xié)同工作。通過實現(xiàn)這一目標，消費者將對自己的購買充滿信心，制造商將不必為其他主要甚至次要參與者整合不同的功能。根據(jù)市場研究公司Omdia的預(yù)測，消費者可以將2020年全球約5460萬臺聯(lián)網(wǎng)主要家用電器的出貨量增加到2025年的約1.75億件。

圖 1.根據(jù)Omdia的數(shù)據(jù)，目前全球所有主要家用電器中有8%已連接，到2025年，連接家電的數(shù)量可能會急劇增加。

典型物質(zhì)用戶體驗

在典型的 Matter 場景中，用戶可以將新產(chǎn)品帶回家，并使用智能手機掃描附在產(chǎn)品背面的快速響應(yīng) （QR） 代碼。此QR碼對于該設(shè)備是唯一的，用于建立設(shè)備的身份并實現(xiàn)安全通信。按下設(shè)備上的配對按鈕會指示它開始安裝。有了這個提示，智能手機使用掃描的QR碼中包含的加密信息與設(shè)備建立安全連接，驗證設(shè)備以確定它確實經(jīng)過Matter認證，確定它是什么類型的設(shè)備（在這種情況下是咖啡機），然后向設(shè)備發(fā)送咖啡機加入網(wǎng)絡(luò)所需的所有必要信息（Wi-Fi密碼等）。這包括為咖啡機提供一組新的憑據(jù)，以便它可以安全地與智能家居中的其他任何東西進行通信。咖啡機現(xiàn)在可以安全地與智能揚聲器通信，因此智能揚聲器可以啟動特定的沖泡過程，使咖啡機成為智能家居中被接受且安全的成員。

與許多標準不同，Matter 不僅提供互操作性規(guī)范。Matter 還包括一個開源軟件參考實現(xiàn)和一個認證計劃。

認證

Matter對廣泛互操作性的承諾取決于開放的認證計劃。為了兌現(xiàn)這一承諾，產(chǎn)品必須通過測試方案進行認證，才能使用Matter品牌。類似的方法在解決其他領(lǐng)域（如HDTV）的互操作性問題方面效果很好。

創(chuàng)建可靠的互操作性將使智能家居能夠從今天的早期采用者（愿意處理技術(shù)問題）過渡到中后期采用者，這些采用者的能力和持久性要低得多，并且不知道連接標準聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)和Z-Wave網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別，并且不想找出答案。他們只想從盒子里取出產(chǎn)品，插入并讓它工作。為了實現(xiàn)這種簡單互操作性的愿景，必須解決許多細節(jié)，例如安全性。

物質(zhì)安全

在智能家居中，安全性對于防止對手發(fā)起物聯(lián)網(wǎng)攻擊（如Mirai攻擊）至關(guān)重要。消費者意識到這些未經(jīng)授權(quán)的訪問攻擊的可能性，并意識到智能家居設(shè)備存在安全問題。這些擔憂是消費者廣泛采用的重大障礙。

為了解決安全問題，Matter 包含許多保護功能。第一步是知道來自合格供應(yīng)商而不是假冒的真實設(shè)備正在連接到網(wǎng)絡(luò)。由于消費者經(jīng)常在智能家居中使用無線網(wǎng)絡(luò)，因此需要防止竊聽。防止通過無線或設(shè)備本身操縱數(shù)據(jù)是另一個威脅。訪問控制可防止未經(jīng)授權(quán)訪問安全攝像頭和其他敏感設(shè)備。最后，固件更新對于保持系統(tǒng)安全至關(guān)重要，因此需要安全地安裝這些更新，同時避免使用惡意軟件進行非法更新。

Matter 中用于防范這些威脅的安全措施包括：

設(shè)備證明

所有各方的相互身份驗證

使用安全協(xié)議的設(shè)備之間的安全通信

安全存儲，尤其是私鑰

安全固件更新

設(shè)備完整性，用于防止和檢測危害

基于硬件的安全性對 Matter 尤其重要。Matter不使用密碼，而是使用存儲在硬件安全性中的加密密鑰來提供更安全的方法，使密鑰免受未經(jīng)授權(quán)的人之手。由于密鑰是一個非常大的隨機數(shù)，因此幾乎不可能確定它是什么。

英飛凌使用經(jīng)過通用標準認證的制造工廠，提供具有加密功能、唯一身份憑證和高度受保護的信任錨的硬件安全產(chǎn)品。這些硬件安全芯片使Matter工作。它們包括PSoC?（片上可編程系統(tǒng)）和OPTIGA?系列產(chǎn)品等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可實現(xiàn)更小、更節(jié)能、更便宜的設(shè)計，用于非常小的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，同時仍提供物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)所需的安全身份憑證和加密功能，包括隨機數(shù)生成器、加密/解密、簽名和驗證。

安全互聯(lián)互通

連接標準聯(lián)盟和100多家主要供應(yīng)商開發(fā)的Matter規(guī)范使智能家居能夠提供前所未有的連接性和安全性，并克服尚未被說服的買家的擔憂。借助英飛凌科技等公司提供的易于實施的開源軟件和產(chǎn)品，智能家居產(chǎn)品和其他智能（工廠、城市等）概念可以輕松安全地添加到用戶的網(wǎng)絡(luò)中，以改善他們的生活。

審核編輯：郭婷