تجزیه و تحلیل و مطالعه عمیق در مورد ویژگی های امنیتی دستگاه HarmonyOS Next

Summarize this content to 400 words in Persian Lang

هدف این مقاله بررسی عمیق جزئیات فنی سیستم Huawei HarmonyOS Next (تا API 12 تا کنون) است و بر اساس شیوه‌های توسعه واقعی خلاصه می‌شود. این عمدتا به عنوان وسیله ای برای اشتراک گذاری و ارتباطات فنی عمل می کند. اشتباه و کوتاهی اجتناب ناپذیر است. از همکاران استقبال می شود که نظرات و سوالات ارزشمندی را مطرح کنند تا بتوانیم با هم پیشرفت کنیم. این مقاله محتوای اصلی است و هر نوع تجدید چاپ باید منبع و نویسنده اصلی را ذکر کند.

1. نمای کلی HarmonyOS Next Security

در عصر دیجیتال امروزی، امنیت دستگاه به اندازه پایه یک ساختمان حیاتی است. HarmonyOS Next اهمیت فوق العاده ای به امنیت دستگاه می دهد. معماری کلی آن مانند یک قلعه محکم است که از امنیت دستگاه در همه جنبه ها، از سخت افزار گرفته تا نرم افزار، از لایه پایین تا برنامه های لایه بالایی محافظت می کند.در مقایسه با مکانیسم‌های امنیتی سیستم‌عامل‌های سنتی، HarmonyOS Next تفاوت‌های چشمگیری دارد. سیستم‌عامل‌های سنتی معمولاً مشکلاتی از قبیل پراکندگی و تاخیر در حفاظت امنیتی دارند. به عنوان مثال، هنگام مواجهه با تهدیدات امنیتی جدید، برخی از سیستم های سنتی به زمان طولانی برای به روز رسانی وصله ها نیاز دارند و هماهنگی بین ماژول های امنیتی مختلف به اندازه کافی نزدیک نیست. در مقابل، HarmonyOS Next یک مفهوم طراحی امنیتی یکپارچه را اتخاذ می‌کند، درست مانند یک ماشین که دقیقاً کار می‌کند و همه اجزای آن با هم کار می‌کنند. از لحظه راه‌اندازی سیستم، مکانیسم امنیتی مانند نگهبانان وفادار شروع به نگهبانی می‌کند و در طول کل فرآیند عملکرد دستگاه، خطرات احتمالی مختلف را به‌صورت بلادرنگ رصد کرده و به آنها پاسخ می‌دهد.به عنوان مثال، در سطح سخت افزار، HarmonyOS Next عمیقاً با سخت افزار یکپارچه شده است تا به انزوای امنیتی در سطح سخت افزار دست یابد. این مانند تجهیز هر جزء مهم دستگاه به محافظ امنیتی مستقل برای جلوگیری از نفوذ بدافزار در سطح سخت افزار است. با این حال، سیستم‌عامل‌های سنتی ممکن است در یکپارچه‌سازی امنیت سخت‌افزار نسبتا ضعیف باشند و به راحتی فرصت‌هایی را به مهاجمان می‌دهند.

2. بوت ایمن و مکانیزم های تأیید

(1) فرآیند بوت ایمن

فرآیند راه‌اندازی امن HarmonyOS Next مانند یک مسابقه رله سخت است که در آن هر مرحله بسیار مهم است. هنگامی که دستگاه روشن می شود و راه اندازی می شود، ابتدا یکپارچگی سیستم عامل را بررسی می کند. این مانند اولین دونده در مسابقه است که باید از “سلامتی” اطمینان حاصل کند. سیستم عامل مسئول اولیه سازی دستگاه های سخت افزاری و بارگذاری BootLoader است. در این زمان، BootLoader خود را تأیید می کند و تنها پس از گذراندن تأیید، به بارگیری هسته ادامه می دهد. این دقیقاً مانند تحویل باتوم در مسابقه امدادی است. دونده قبلی قبل از اینکه باتوم را به نفر بعدی بدهد باید تأیید کند که همه چیز درست است. پس از بارگیری هسته، یک تأیید صحت اجزای کلیدی سیستم را انجام می دهد تا اطمینان حاصل شود که پایه و اساس کل سیستم محکم و قابل اعتماد است. در نهایت فریم ورک اپلیکیشن و اپلیکیشن های کاربری راه اندازی خواهند شد.

(2) فن آوری های کلیدی

فناوری امضای دیجیتال در این فرآیند، فناوری امضای دیجیتال مانند «کارت شناسایی» برای هر مرحله است. از الگوریتم های رمزگذاری نامتقارن برای امضای کدها و داده ها استفاده می کند تا از صحت و یکپارچگی منابع آنها اطمینان حاصل کند. درست مثل زمانی است که ما اسناد مهم را امضا و مهر می کنیم و دیگران می توانند امضا را تأیید کنند تا تأیید کنند که آیا سند دستکاری شده است یا خیر.
Trust Chain Transfer انتقال زنجیره ای اعتماد یکی از فناوری های اصلی در بوت امن است. با شروع از فریمور پایین دستگاه، یک زنجیره اعتماد ایجاد می شود و هر مرحله به مرحله قبلی اعتماد می کند، درست مانند دومینوها، یکی به دیگری متصل می شود. اگر هر مرحله مشکلی داشته باشد، کل زنجیره اعتماد شکسته می‌شود و فرآیند بوت متوقف می‌شود، بنابراین به طور موثر از نفوذ بدافزار به سیستم در طول فرآیند بوت جلوگیری می‌کند. ### (3) کد مثالی که تأیید بوت ایمن را نشان می‌دهد کد زیر یک مثال ساده است که برای نشان دادن نحوه تأیید امضای دیجیتال یک مؤلفه خاص در طول فرآیند بوت استفاده می‌شود:

import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
public class BootSecurity {
    public static boolean verifySignature(byte[] data, byte[] signature, PublicKey publicKey) {
        try {
            Signature sig = Signature.getInstance(“SHA256withRSA”);
            sig.initVerify(publicKey);
            sig.update(data);
            return sig.verify(signature);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}

وارد حالت تمام صفحه شوید

از حالت تمام صفحه خارج شوید

در کاربردهای عملی، می‌توانیم داده‌های مؤلفه بوت را که باید تأیید شود، به آن منتقل کنیم verifySignature روش، همراه با کلید عمومی و داده امضای مربوطه. این روش نتیجه تایید را برمی گرداند. اگر برگردد true، به این معنی است که مؤلفه در طول فرآیند بوت دستکاری نشده است و تأیید بوت ایمن ارسال می شود. اگر برگردد false، ممکن است خطرات امنیتی وجود داشته باشد و تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

3. حفاظت از امنیت برنامه

(1) مدیریت مجوز برنامه

مدیریت مجوز برنامه HarmonyOS Next مانند یک سیستم کنترل دسترسی دقیق است. هر برنامه در هنگام دسترسی به منابع دستگاه (مانند دوربین، میکروفون، فضای ذخیره سازی و غیره) نیاز به دریافت مجوز کاربر دارد. مانند این است که وقتی از یک مشتری در یک ساختمان اداری سطح بالا بازدید می کنید، قبل از اینکه بتوانید وارد طبقات و مناطق مربوطه شوید، باید در میز پذیرش ثبت نام کنید و اجازه بگیرید. سیستم به طور منطقی سطوح مجوز را بر اساس نیازهای کاربردی برنامه تقسیم می کند و استفاده از مجوزها را در زمان واقعی در طول عملیات برنامه نظارت می کند. اگر برنامه ای بخواهد به منابعی فراتر از اختیارات خود دسترسی پیدا کند، سیستم بلافاصله یک زنگ هشدار صادر می کند و رفتار آن را مسدود می کند.

(2) رمزگذاری داده ها

رمزگذاری داده ها خط دفاعی مهم دیگری برای حفاظت از امنیت برنامه است. HarmonyOS Next از چندین الگوریتم رمزگذاری برای رمزگذاری داده های حساس در برنامه ها استفاده می کند. به عنوان مثال، برای داده های حریم خصوصی شخصی کاربران (مانند دفترچه آدرس، پیام های متنی و غیره)، آنها در حین ذخیره سازی و انتقال رمزگذاری می شوند. مثل گذاشتن قفل محکم روی حروف مهم است. فقط کسانی که کلید صحیح (کلید رمزگشایی) را دارند می توانند محتوای حروف را مشاهده کنند. حتی اگر داده ها در حین انتقال دزدیده شوند، مهاجمان نمی توانند به راحتی محتوای واقعی داده را بدست آورند.

(3) مورد عملی که اثر حفاظت از امنیت برنامه را نشان می دهد

فرض کنید یک برنامه بانکداری آنلاین در حال اجرا بر روی دستگاه HarmonyOS Next وجود دارد. هنگامی که برنامه نصب می شود، از کاربر برای دسترسی به مجوزهای ذخیره سازی (برای ذخیره سوابق تراکنش و غیره) و مجوزهای شبکه (برای برقراری ارتباط با سرور بانک استفاده می شود) درخواست می کند. بر اساس توضیحات عملکردی برنامه، کاربر به طور منطقی این مجوزها را اعطا می کند. در طول عملکرد برنامه، زمانی که کاربر عملیات انتقال را انجام می دهد، برنامه قبل از ارسال به سرور بانک، اطلاعات حساس مانند مبلغ انتقال و شماره حساب گیرنده را رمزگذاری می کند. اگر بدافزاری در حال تلاش برای رهگیری داده ها باشد، زیرا داده ها رمزگذاری شده اند، بدافزار نمی تواند اطلاعات انتقال واقعی را به دست آورد. در همین حال، سرور بانک پس از دریافت داده ها، از کلید رمزگشای مربوطه برای رمزگشایی و تأیید صحت و صحت داده ها استفاده می کند. اگر داده ها در حین انتقال دستکاری شده باشند، سرور درخواست تراکنش را رد می کند، بنابراین به طور موثر از امنیت صندوق کاربر محافظت می کند.از طریق تجزیه و تحلیل عمیق بالا از ویژگی های امنیتی دستگاه HarmonyOS Next، می توانیم طراحی عالی و عملکردهای قدرتمند آن را در جنبه هایی مانند بوت امن و حفاظت از امنیت برنامه مشاهده کنیم. این ویژگی‌ها نه تنها تضمینی محکم برای عملکرد ایمن و پایدار دستگاه‌ها ارائه می‌کنند، بلکه ابزارهای غنی و پشتیبانی فنی را برای ما توسعه‌دهندگان در هنگام ساخت برنامه‌های ایمن و قابل اعتماد ارائه می‌دهند. در فرآیند توسعه دیجیتالی آینده، ویژگی‌های امنیتی دستگاه HarmonyOS Next همچنان نقش مهمی را ایفا می‌کند و تجربه هوشمندی امن‌تر و راحت‌تر را برای کاربران ایجاد می‌کند.

import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
public class BootSecurity {
    public static boolean verifySignature(byte[] data, byte[] signature, PublicKey publicKey) {
        try {
            Signature sig = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
            sig.initVerify(publicKey);
            sig.update(data);
            return sig.verify(signature);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}