容器化 Linux:物聯網安全性的秘密
許多軟體開發團隊傾向於採用常見 Linux 流通版本作為基礎來設計工業系統,甚至是在內部開發自己的 Linux 版本。從安全性的角度來看,並不建議每次都這麼做,因為實施正式安全性開發所需的努力成本高昂且曠日廢時,偏離了提供增值工業產品的目標。
雖然開放原始碼 Linux 社群不斷地修正錯誤和提供安全性修補程式,但隨著時間經過以及內部程式碼庫逐漸偏離社群基準,這道安全網對開發團隊而言可能會減弱。在工業級嵌入式裝置的整個部署週期中,軟體開發團隊將必須承擔資安責任,對象不僅是其核心 Linux 流通版本,還包括數量及複雜度日益增長的應用程式程式碼。
組織必須判斷開放原始碼 Linux 型開發環境的彈性與靈活度,是否值得他們投注隨之而來所需的心力,在整個產品生命週期維護安全程式碼庫。
安全軟體的價值與成本
目前有超過 500 個有效漏洞會影響 Linux 核心,影響範圍從溢位與旁路到記憶體及隱私權錯誤。
支持安全 Linux 流通版本的其中一項主要缺點,是安全性難以轉化為利潤,在客戶眼中沒有增加太多價值。安全性現在被視為理應提供,只有被突破時才會引起注意。
但是從安全軟體開發週期 (SDLC) 的角度來看,其中有著許多備受矚目的考量。這些考量包括在 SDLC 的評估、架構、設計、實施和部署階段採用最佳做法,以及在現場將軟體部署於物聯網裝置很久以後,仍要進行監控和維護的規定。
驅動這些實務的是處理技術、營運和週期需求的策略(圖1)。這些需求包括大量軟體如何與底下的矽元素互動、要使用哪些開發與測試工具及如何使用、整合第三方服務的方式、加密網路連線能力,以及裝置管理與更新程序。
此外,鑒於物聯網裝置的性質,監控 MITRE 安全性資料庫所列常見漏洞與暴露 (CVE) 之威脅的機制必須到位,才能在出現新威脅時保護現場的裝置。這需要開發團隊具備足夠靈活度,才能迅速識別弱點、通知用戶端,以及無線 (OTA) 提供安全性修補程式及錯誤修正,防範損害於未然。
這樣的基礎結構不僅建置並付諸實行的成本所費不貲,而且可能需時數年才能適當精簡。
結合開放原始碼彈性與工業級安全性
有個替代方案是與已具備安全 SDLC 及實務的廠商合作。例如,Wind River Linux 是以 Yocto Project 工具及程序為基礎的容器化 Linux 流通版本,不僅可為軟體工程師提供開放原始碼環境的靈活性,而且還有商務級錯誤與弱點修正的支援(圖2)。
Wind River Linux 的安全性與靈活度源自於其容器架構,可隔離重要軟體元件(例如 Linux 核心及使用者空間程式庫)與要部署於工業裝置的應用程式。此架構也會將這類容器中的應用程式彼此隔離,有效地隔離可能在任何應用程式中產生的弱點,避免影響其他敏感程式碼或資源。
此架構不僅有助於整合來自Red Hat 或 Ubuntu 等其他熱門 Linux 流通版本的應用程式,而且還分隔軟體元件並減少相依性,讓程式碼庫升級和管理更輕鬆。
作業系統提供各種來自傳統 Wind River Linux 的精選套件和中介軟體,包括適用於特定市場之安全性、虛擬化及電信業者級功能的設定檔。作業系統的開發採用了Wind River 的安全性架構,而此架構運用了 Intel® 處理器提供的安全功能,例如 Intel® 受信任執行技術(Intel® TXT)、安全開機,以及採用 Intel® 進階加密標準新增指令 (Intel® AES-NI) 之加密演算法的硬體加速。
然而,對於工業組織和開發人員來說,Wind River Linux 的主要優勢是當作周全的軟體基礎結構平台。與其建立並維護自己的流通版本,客戶可改為在特定硬體目標上使用認證二進位映像,並交由 Wind River 和 OEM 進行維護。
作為此維護的一部分,Wind River 會監控安全性資料庫(例如 MITRE)是否有可能會影響軟體元件的弱點,並且還會發布修補程式,供使用者直接從線上支援系統存放庫下載。下載後即可將這些修補程式安裝在任何適用的作業系統容器上。
在開放原始碼彈性與商務級安全性之間抉擇,或者魚與熊掌兼得?
隨著工業物聯網技術的市場持續成熟,工程設計的價值逐漸地從系統下的基礎結構轉移至應用程式層級。
Wind River Linux 將此概念提升至下一個層次,整合商務級安全流通版本和認證硬體平台,讓工程設計團隊能在熟悉的開放原始碼環境中專心開發應用程式。合併解決方案可作為含維護的單一物料清單 (BOM) 項目。
Wind River 的研究顯示,商務 Linux 解決方案最多可為工業組織節省百分之 53 的總持有成本 (TCO),影響層面包括物聯網產品生命週期期間之安全 Linux 流通版本的開發、部署和維護,更不用說還有安全性入侵的可能影響。
如需 Wind River Linux 如何讓軟體工程設計組織更加靈活的詳細資訊,請觀賞「Providing Secure IoT Platforms at the Edge」網路研討會。