OTA-Key：面向灵活可靠的物联网设备的远端密钥管理
密码学与安全
2024-12-17 v1 软件工程
摘要
随着物联网（IoT）行业的发展，保障物联网设备安全的迫切性日益增加。当前业界和学术界的做法是通过密钥安装来提升设备安全性。然而，实践中发现，IoT 供应商经常为设备批次分配共享密钥，这会将设备暴露于数据盗窃或大规模分布式拒绝服务（DDoS）攻击的风险之下。为此，我们的直觉是为每个设备分配唯一密钥。不幸的是，在物联网环境中，这一策略极其复杂，因为现有密钥通常硬编码在固件中，这需要为每个设备创建定制固件。此外，设备密钥与其对应设备的正确配对至关重要。配对过程中的错误将导致巨大的人力和时间资源用于纠正，并需要 IoT 供应商、设备制造商和云平台之间进行大量沟通，从而造成显著的通信开销。为克服这些挑战，我们提出了 OTA-Key 框架。该方法从根本上将设备密钥从存储在闪存中的固件特征中解耦，利用中间服务器在两个不同阶段分配唯一设备密钥并更新密钥。我们使用 ProVerif 进行形式化安全验证，并通过一系列评估评估其性能。结果表明，该方案安全可靠，有效管理了大规模唯一设备密钥的分配和更新。此外，它相较于其他方案实现了显著更低的更新时间和数据传输量。
引用
@article{arxiv.2412.11564,
title = {OTA-Key: Over the Air Key Management for Flexible and Reliable IoT Device Provision},
author = {Qian Zhang and Yi He and Yue Xiao and Xiaoli Zhang and Chunhua Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11564},
year = {2024}
}
备注
15 pages;10 figures