نحوه ادغام ایمن HarmonyOS Next با اینترنت اشیا – انجمن DEV

Summarize this content to 400 words in Persian Lang

هدف این مقاله بررسی جزئیات فنی سیستم هارمونی او اس بعدی هواوی (در حال حاضر API12) و خلاصه کردن آن بر اساس شیوه‌های توسعه واقعی است. عمدتاً به عنوان حاملی برای به اشتراک گذاری و تبادل فناوری استفاده می شود و اشتباهات و حذفیات اجتناب ناپذیر است تا نظرات و سؤالات ارزشمندی را برای پیشرفت متقابل مطرح کنند. این مقاله محتوای اصلی است. هر گونه کپی برداری به هر شکل باید منبع و نویسنده اصلی را ذکر کند

1. چالش های امنیتی اینترنت اشیا و هارمونی او اس بعدی

(1) مسائل امنیتی که دستگاه های IoT با آن مواجه هستند

امروزه، با توسعه پررونق اینترنت اشیا، دستگاه های اینترنت اشیا مانند قارچ پس از باران ظاهر می شوند، اما با چالش های امنیتی زیادی نیز مواجه هستند. مانند شهری بدون دیوارهای مستحکم، در برابر تهاجم دشمنان خارجی آسیب پذیر است.

اولاً، دستگاه‌های اینترنت اشیا دارای منابع محاسباتی و قابلیت‌های ذخیره‌سازی نسبتاً محدودی هستند که اجرای نرم‌افزارهای پیچیده حفاظتی امنیتی را برای آنها دشوار می‌سازد. به عنوان مثال، برخی از سنسورهای هوشمند کوچک ممکن است مانند سرورهای بزرگ به فایروال‌های جامع و نرم‌افزار ضد ویروس مجهز نباشند، که دری را برای مهاجمان باز می‌کند.

دوم اینکه امنیت فیزیکی دستگاه ضعیف است. بسیاری از دستگاه های اینترنت اشیا در محیط های بدون مراقبت مانند سنسورهای نظارت بر محیط زیست در طبیعت، دستگاه های هوشمند در کف کارخانه و غیره مستقر هستند. مهاجمان می توانند به راحتی به این دستگاه ها دسترسی فیزیکی پیدا کنند تا آنها را دستکاری کنند، داده ها را سرقت کنند یا بدافزارها را نصب کنند. این مانند جا گذاشتن یک گنج گرانبها در صندوقچه گنج بدون محافظت است، جایی که دزدان می توانند به راحتی آن را از دست بدهند.

علاوه بر این، امنیت ارتباطات شبکه یک مسئله بزرگ است. دستگاه های اینترنت اشیا معمولاً از طریق شبکه های بی سیم ارتباط برقرار می کنند و سیگنال های شبکه بی سیم مستعد رهگیری و تداخل هستند. برای مثال، داده‌های ارتباطی بین دستگاه‌های خانه هوشمند ممکن است توسط هکرها در طول فرآیند انتقال به سرقت رفته و باعث افشای حریم خصوصی کاربران شود، درست مانند نامه‌ای که در طول فرآیند پستی زیر نظر گرفته می‌شود.

(2) راه حل هدفمند HarmonyOS Next برای امنیت اینترنت اشیا

HarmonyOS Next به مسائل امنیتی اینترنت اشیا می پردازد. از یک مکانیسم امنیتی سبک استفاده می کند که به طور خاص برای دستگاه های IoT با محدودیت منابع طراحی شده است. این مانند ساختن یک زره سبک اما قوی برای یک دستگاه کوچک است که امنیت موثری را بدون مصرف منابع زیاد فراهم می کند.

برای امنیت فیزیکی دستگاه، HarmonyOS Next از احراز هویت دستگاه و ذخیره سازی رمزگذاری شده پشتیبانی می کند. حتی اگر دستگاه به صورت فیزیکی به دست آمده باشد، بدون اطلاعات احراز هویت صحیح، مهاجم نمی تواند به داده های حساس در دستگاه دسترسی پیدا کند. این مانند افزودن یک قفل به صندوقچه گنج است که فقط با یک کلید خاص باز می شود، حتی اگر صندوق گنج به سرقت رفته باشد، دزد نمی تواند به گنجینه های داخل آن دسترسی پیدا کند.

از نظر امنیت ارتباطات شبکه، HarmonyOS Next از فناوری رمزگذاری پیشرفته مانند الگوریتم‌های رمزگذاری منحنی بیضی استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل کند که داده‌های ارتباطی بین دستگاه‌ها در حین انتقال دزدیده یا دستکاری نمی‌شوند. این مانند افزودن یک لایه رمزگذاری به نامه است که فقط گیرنده و فرستنده می توانند آن را بفهمند، حتی اگر نامه رهگیری شود، دیگران نمی توانند محتوا را رمزگشایی کنند.

2. امنیت دسترسی به تجهیزات

(1) فرآیند احراز هویت امنیتی برای دستگاه های IoT برای دسترسی به HarmonyOS Next

دستگاه‌های اینترنت اشیا که به HarmonyOS Next متصل می‌شوند مانند مهمان‌هایی هستند که وارد یک باشگاه پیشرفته می‌شوند و نیاز به احراز هویت دقیق دارند.

ثبت دستگاه قبل از اتصال دستگاه به سیستم، ابتدا باید ثبت شود. این مانند درخواست یک مهمان برای کارت عضویت در یک باشگاه است. سیستم برای اطمینان از قانونی بودن دستگاه، این اطلاعات را ثبت و تأیید می کند.
درخواست احراز هویت پس از اینکه دستگاه با موفقیت ثبت شد، هنگامی که می خواهد به سیستم دسترسی پیدا کند، یک درخواست احراز هویت برای سیستم ارسال می کند. این درخواست حاوی اطلاعات هویتی دستگاه، مانند کلیدها یا گواهی‌هایی است که در ثبت قبلی ایجاد شده‌اند. این مثل این است که مهمان کارت عضویت خود را به درب باشگاه می برد و برای اثبات هویت خود کارت را به نگهبان نشان می دهد.
تأیید سیستم پس از دریافت درخواست احراز هویت، سیستم HarmonyOS Next اعتبار هویت دستگاه را تأیید می کند. اعتبار اعتبارنامه ها، مطابقت با اطلاعات ثبت نام و غیره را بررسی می کند. اگر تأیید تأیید شود، سیستم مجوزهای مربوطه را به دستگاه اختصاص می‌دهد و به دستگاه اجازه می‌دهد به شبکه دسترسی پیدا کند و با دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار کند. این مانند این است که نگهبان تأیید می کند که کارت عضویت معتبر است، به مهمان اجازه ورود به باشگاه را می دهد و مجوزهای خدمات مربوطه را بر اساس سطح عضویت مهمان اعطا می کند.

(2) کد نمونه برای اجرای تأیید امنیت دسترسی دستگاه

کد زیر یک نمونه کد ساده است که فرآیند تأیید امنیتی را هنگام اتصال دستگاه IoT به HarmonyOS Next نشان می دهد (با فرض استفاده از رابط های دستگاه و سیستم شبیه سازی شده):

import deviceSecurity from ‘@ohos.deviceSecurity’;

// 设备注册函数
async function registerDevice(deviceId: string, deviceType: string): Promise<void> {
try {
const registrationResult: boolean = await deviceSecurity.registerDevice(deviceId, deviceType);
if (registrationResult) {
console.log(‘设备注册成功。’);
} else {
console.log(‘设备注册失败，请检查设备信息。’);
}
} catch (err) {
console.error(‘设备注册出错:’, err);
}
}

// 设备认证函数
async function authenticateDevice(deviceId: string, credential: string): Promise<void> {
try {
const authenticationResult: boolean = await deviceSecurity.authenticateDevice(deviceId, credential);
if (authenticationResult) {
console.log(‘设备认证成功，可以接入系统。’);
} else {
console.log(‘设备认证失败，禁止接入系统。’);
}
} catch (err) {
console.error(‘设备认证出错:’, err);
}
}

let deviceId: string = “device123”;
let deviceType: string = “sensor”;
let credential: string = “generatedCredential”;

registerDevice(deviceId, deviceType).then(() => {
authenticateDevice(deviceId, credential);
});

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

در این مثال،registerDevice تابع برای ثبت دستگاه استفاده می شود،authenticateDevice هنگامی که دستگاه متصل است، از این تابع برای احراز هویت استفاده می شود. به این ترتیب، اطمینان حاصل می شود که فقط دستگاه های ثبت شده و تایید شده می توانند با خیال راحت به سیستم HarmonyOS Next دسترسی داشته باشند.

3. اینترنت اشیا تضمین امنیت داده ها

(1) امنیت ذخیره سازی و انتقال داده های اینترنت اشیا در HarmonyOS Next

امنیت ذخیره سازی داده ها در HarmonyOS Next، امنیت ذخیره سازی داده های اینترنت اشیا به طور کامل تضمین شده است. داده ها رمزگذاری شده و در حافظه محلی یا فضای ابری دستگاه ذخیره می شوند. درست مانند قرار دادن اشیای قیمتی خود در گاوصندوق بانکی، نه تنها خود گاوصندوق محکم است (مکانیسم امنیتی برای ذخیره سازی دستگاه)، بلکه اقلام داخل آن نیز در یک جعبه رمزگذاری شده پیچیده شده است (رمزگذاری داده ها). برای مثال، داده‌های عادت کاربر جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های خانه هوشمند، مانند تنظیمات برگزیده دما، اولویت‌های روشنایی نور، و غیره، هنگام ذخیره برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز، رمزگذاری می‌شوند. حتی اگر رسانه ذخیره سازی دستگاه به سرقت رفته باشد، مهاجم نمی تواند مستقیماً محتوای داده ها را بخواند.
امنیت انتقال داده از نظر انتقال داده، HarmonyOS Next از پروتکل های ارتباطی ایمن و قابل اعتماد مانند MQTT از طریق TLS استفاده می کند. این مانند باز کردن یک تونل امن اختصاصی برای انتقال داده است. هنگامی که داده ها از طریق این تونل منتقل می شوند، رمزگذاری و بررسی یکپارچگی انجام می شود. به عنوان مثال، هنگامی که تجهیزات در کارخانه هوشمند داده های تولید را به مرکز نظارت ارسال می کنند، داده ها در تونل مخابره می شوند، حتی اگر در راه توسط هکرها رهگیری شود، به دلیل وجود رمزگذاری و تأیید یکپارچگی، هکرها نمی توانند دستکاری کنند. با محتوای داده ها و نمی تواند داده های واقعی را به دست آورد و پس از دریافت داده ها توسط مرکز نظارت، می تواند تأیید کند که داده ها دستکاری نشده اند و در نتیجه از صحت و اعتبار داده ها اطمینان حاصل شود.

(2) موارد واقعی تأثیر تضمین امنیت داده ها را نشان می دهد

به عنوان مثال از اینترنت اشیاء پزشکی هوشمند، تجهیزات پزشکی مختلف در بیمارستان مانند ضربان سنج، فشارسنج و … از طریق هارمونی او اس نکست به سیستم اطلاعاتی بیمارستان متصل می شوند.

از نظر ذخیره سازی داده ها، داده های پزشکی بیماران (مانند ضربان قلب، فشار خون و سایر داده های تاریخی) رمزگذاری شده و به صورت محلی بر روی دستگاه و سرور بیمارستان ذخیره می شود. وقتی پزشکان داده‌های بیمار را مشاهده می‌کنند، باید احراز هویت را تأیید کنند، فقط پزشکان قانونی می‌توانند داده‌ها را رمزگشایی و مشاهده کنند. این به طور موثر از نشت داده های حریم خصوصی بیمار جلوگیری می کند، درست مانند اتاق پرونده پزشکی یک بیمارستان که فقط کارکنان پزشکی مجاز می توانند وارد شوند و سوابق پزشکی را مشاهده کنند.

در طول فرآیند انتقال داده، زمانی که دستگاه پزشکی داده‌های نظارتی را در زمان واقعی به پایانه نظارت در ایستگاه پرستار یا مطب پزشک ارسال می‌کند، داده‌ها در طول فرآیند انتقال رمزگذاری می‌شوند. فرض کنید در طول فرآیند انتقال، یک هکر سعی می کند داده ها را بدزدد، از آنجایی که داده ها رمزگذاری شده اند، هکر نمی تواند اطلاعات وضعیت واقعی بیمار را به دست آورد. در عین حال، به دلیل بررسی یکپارچگی، حتی اگر یک هکر سعی کند داده‌ها را دستکاری کند، مانند تغییر داده‌های ضربان قلب بیمار، گیرنده همچنان می‌تواند متوجه شود که داده‌ها دستکاری شده‌اند، بنابراین اطمینان حاصل شود که پزشکان تشخیص صحیح و تصمیمات درمانی بر اساس داده های دقیق، تضمین ایمنی زندگی بیمار.

ادغام امنیت HarmonyOS Next و IoT تضمینی قوی برای عملکرد ایمن دستگاه های IoT ارائه می دهد. HarmonyOS Next مانند یک نگهبان وفادار است که از امنیت و ثبات دنیای اینترنت اشیا محافظت می‌کند، از پاسخ به چالش‌های امنیتی اینترنت اشیا، مکانیسم‌های امنیتی دقیق دسترسی به دستگاه، تا امنیت جامع داده‌ها. با توسعه مداوم فناوری اینترنت اشیا، اهمیت HarmonyOS Next در زمینه امنیت اینترنت اشیا به طور فزاینده ای برجسته می شود و پایه و اساس ساخت یک اکوسیستم اینترنت اشیاء هوشمندتر و ایمن تر را ایجاد می کند.

import deviceSecurity from '@ohos.deviceSecurity';

// 设备注册函数
async function registerDevice(deviceId: string, deviceType: string): Promise<void> {
    try {
        const registrationResult: boolean = await deviceSecurity.registerDevice(deviceId, deviceType);
        if (registrationResult) {
            console.log('设备注册成功。');
        } else {
            console.log('设备注册失败，请检查设备信息。');
        }
    } catch (err) {
        console.error('设备注册出错:', err);
    }
}

// 设备认证函数
async function authenticateDevice(deviceId: string, credential: string): Promise<void> {
    try {
        const authenticationResult: boolean = await deviceSecurity.authenticateDevice(deviceId, credential);
        if (authenticationResult) {
            console.log('设备认证成功，可以接入系统。');
        } else {
            console.log('设备认证失败，禁止接入系统。');
        }
    } catch (err) {
        console.error('设备认证出错:', err);
    }
}

let deviceId: string = "device123";
let deviceType: string = "sensor";
let credential: string = "generatedCredential";

registerDevice(deviceId, deviceType).then(() => {
    authenticateDevice(deviceId, credential);
});