如何更好地為邊緣設備保駕護航

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邊緣時代始于人工智能 （AI） 從云端向網絡邊緣的遷移。如今，在家庭、辦公室、工廠和汽車中有大量智能物聯網設備，其數量超過了現有的數十億云聯網PC和智能手機。

到2025年，互聯設備有望達到500億臺，并生成大量數據。但是，即使處理和操作單個設備生成的TB級數據，任務也非常艱巨。

在傳統的物聯網連接模式中，數據需傳輸到云端進行處理、分析和決策。然而，隨著機器智能和計算能力向網絡邊緣轉移，“應用邊緣”應運而生，基于邊緣的自主決策在智能家居、工廠和流程自動化、交通、智慧城市和公共安全系統、精準畜牧業(yè)和農業(yè)中興起。

在本地 （即邊緣） 處理關鍵數據，可減少時間敏感型應用的往返延遲，并減輕網絡基礎設施的負擔，從而降低總擁有成本。邊緣設備上運行的ML模型經預先訓練，可以在本地做出實時決策，從而提升整體用戶體驗。例如，即使未連接到云端，內置人臉識別功能的智能門鎖也可以在識別到房主時自動解鎖。此外，智能家居數據留在邊緣本地處理和存儲時，可保障私密性和安全性。

如何更好地為邊緣設備保駕護航

邊緣智能設備會生成大量數據，其中一些數據可能仍通過云端共享，因此幫助邊緣設備抵御入侵和惡意攻擊越來越重要。攻擊者可能切入任何連接到其他設備或云端的設備，竊取數據、進行黑客操作或未經授權訪問云端。對于他們來說，邊緣設備是特別有吸引力的高價值目標。

邊緣設備從傳感器收集原始數據，并在距離生成數據更近的位置處理數據，同時根據需要與遠程基于云的服務共享信息。在大多數情況下，這些信息包含必須加以保護的敏感、私密數據。

隨著邊緣設備數據源數量的增加、數據更有價值以及設備和網絡之間所需的協作更多，保護數據變得更具挑戰(zhàn)性。因此，從片上集成開始采用安全設計方法至關重要。理想情況是，從設計概念和建模，到部署和生命周期管理，包括無線 （OTA） 更新，安全設計方法都貫穿始終。

提高安全性的整體方法：擴展和增強

恩智浦相信安全是整體的系統流程，而不是附加功能。系統安全程度取決于系統最薄弱的環(huán)節(jié)。特別是，邊緣設備可能成為有利可圖的攻擊目標，特別是在連接到許多其他設備并與其通信的情況下。這些邊緣設備必須使用強大、易于部署的安全技術進行保護。

我們還必須為邊緣設備實現額外的保護和某種程度的入侵檢測。在片上系統 （SoC） 級別，集成的硬件功能 （如信任根、篡改檢測、安全啟動和安全區(qū)域） 與軟件風險緩解技術相結合，均可用來保護設備并阻止入侵和攻擊。這是恩智浦安全方法的核心。

EdgeLock“安全總部”安全區(qū)域

采用EdgeLock安全區(qū)域提供強大的邊緣設備安全性

嵌入式硬件安全是恩智浦i.MX跨界MCU和應用處理器系列的核心競爭力，廣泛應用于邊緣機器學習應用。根據應用需求，安全功能可與安全子系統集成或隔離。恩智浦還提供安全軟件，為數據共享提供安全云連接并為生命周期管理實現OTA更新。

為了進一步建立信任并簡化安全邊緣設備的開發(fā)，恩智浦2021年發(fā)布了EdgeLock安全區(qū)域，它是一個預配置、自我管理和自主的安全子系統，使嵌入式開發(fā)人員能夠在不需要安全專業(yè)知識的情況下實現他們的設備安全目標。恩智浦致力于確保邊緣設備的信息安全。

EdgeLock安全區(qū)域的功能類似于i.MX SoC中的“安全總部”，監(jiān)督安全功能，可保護設備免受各種本地和遠程安全攻擊。此安全區(qū)域可自主管理關鍵安全功能，如信任根、運行時證明、信任配置、安全啟動、密鑰管理和加密服務等，簡化為物聯網應用實施強大的設備范圍安全智能的復雜性。

由于系統安全規(guī)則在安全區(qū)域內部保持隔離，因此關鍵安全功能可以從SoC的其余部分分流。這意味著各種安全資產 （如密鑰） 不會與芯片上用戶或OEM部署的軟件和固件在同一環(huán)境中共存或可見。與普通的集成安全相比，這種隔離增強了防欺騙保護，可以顯著減少攻擊面。此外，為了防止出現新的攻擊面，EdgeLock安全區(qū)域可智能跟蹤電源轉換。

安全區(qū)域的另一個主要優(yōu)勢是，可以根據各種相關方案進行獨立認證，允許OEM重復使用。一個有趣的例子是FIPS認證 （如 i.MX應用處理器示例 ），它是某些應用必須具備的。精選的安全區(qū)域部署是經過FIPS認證的集成加密模塊，可為終端設備開發(fā)人員節(jié)省通常在認證過程花費的時間和金錢。

這種完全集成的片上EdgeLock安全子系統是恩智浦i.MX 8ULP和i.MX 9應用處理器的標準功能，提供可擴展的選項，可在數千個邊緣應用中輕松部署安全性，無論是在可穿戴設備和智能家居設備領域，還是在工業(yè)自動化領域。

智能邊緣具有巨大的潛力，能以更高效、更安全的方式改變我們與世界的互動方式。創(chuàng)建智能邊緣設備不僅僅是增加視覺和語音識別等機器學習功能。使用最新的安全技術開發(fā)邊緣機器學習應用也至關重要。從與內置強大芯片級安全性的邊緣計算平臺供應商合作開始。EdgeLock安全區(qū)域等內置安全技術將通過實時隔離、信任配置和設備生命周期管理功能，簡化最終設備認證的路徑?！?/p>