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【技術分享】智能門鎖的通訊安全

日期:2018-12-26 作者:潤欣科技創研社 返回列表

隨著人們居住環境的升級,人們越來越重視自己的家居入戶門區域管理需求,對人、家庭以及住宅的小區的出入方面提出了更高的安全要求,出入口智能管理已成為當前的安防發展趨勢。


智能門鎖正以便捷、安全的特點逐步走入家庭,作為家庭的入口,智能門鎖成為各巨頭們爭奪的入口產品。各類的智能門鎖呼之欲出,指紋識別、聲音識別、指靜脈識別、人臉識別等等技術都加入其中,智能門鎖變得一下高大上起來。


智能門鎖還可通過物聯網與智能家電、智能影音、家庭安防等智能家居產品連接,實現了機械鎖難以實現的人工智能及人機互動,并可延伸更多應用場景,提供更豐富的配套服務,在行業應用市場,可對接安心橋社區警云系統、公租房管理平臺、校園門鎖管理平臺,提供社區/家庭/行業市場安防聯網報警運營服務,因此,物聯網智能門鎖勢必成為未來的大勢所趨。


NB-IoT技術在智能門鎖上的應用有巨大潛力。NB-IoT傳輸技術進一步保障了門鎖數據傳輸的安全性;低功耗攻克了電池供電的智能門鎖的續航技術難題;作為資產管理入口的門鎖、機柜鎖、交通鎖等各個區域各種類型的鎖具需要更廣覆蓋,脫離于傳統的WiFi通訊方式,更便捷,更穩定,更安全。一把會溝通,有思想,能說話,及時匯報的門鎖,在資產管理、出入管理、治安管理等方面將發揮著不可限量的重要作用。


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圖一  智能門鎖的框圖


使用智能門鎖,一方面人們可以不用帶鑰匙了,省去了之前忘帶鑰匙、丟失鑰匙造成的麻煩。另一方面,智能門鎖還可與家庭的安全防護聯系起來,解決了人們更多的安全訴求。


智能門鎖加入到家庭智能家居應用中,一旦接入互聯網,實現遠程控制開鎖應用(比如家庭的主人在單位,通過遠程控制門鎖,實現老人、孩子或者到訪客人進門這類應用),那風險就會大幅度提升,會給家庭埋下比較大的安全隱患。負責任的智能鎖品牌都會安裝安全芯片保證設備端的安全以及信息的加密傳輸,最大限度保證用戶信息安全,但不能說完全杜絕了風險,只能說不斷的研發采用新科技不斷提高安全性。


智能門鎖處于家庭安全的第一衛士的重要位置,安全性是其不言而喻的核心。而智能的目的,就是讓客戶更加安全、更加方便,不能偏離安全性服務。實現智能化后的網絡安全問題、電子信息保密問題,再加上原來的機械鎖自身安全的問題,是一把智能門鎖是否可靠的關鍵問題。


一、機械鎖芯安全性


每個智能門鎖都有一個應急開啟的機械鎖芯。這個機械鎖的安全級別分為A、B、C三個級別。智能門鎖建議搭配C級別的機械鎖芯。


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機械鎖具按正常安裝,使用撬棍、鋼棍、螺絲刀、管鉗、手錘、撥動工具、便攜式電鉆、手持式鋼鋸等常規工具對機械防盜鎖實施防鉆、防鋸、防撬、防拉、防沖擊、防技術開啟試驗和密碼式機械防盜鎖的防技術開啟試驗,鎖被破壞、被打開的凈工作時間應不少于下表的規定。


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表一  機械鎖,防破壞最小凈工作時間


二、電子元器件抗干擾性能


2018年5月26日,第九屆中國(永康)國際門業博覽會第一天,一位叫王海麗的年輕女人用下圖這個小黑盒,當場刷開了8家品牌商的智能鎖,最快的只用了3秒鐘!引發行業圈內一片嘩然。老百姓紛紛對智能鎖安全性產生質疑。


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然而,2018年7月11日,由廣東野馬安防科技有限公司主辦,廣東鏢臣防盜設備有限公司協助,眾多全國行業機構及代表支持的《“特斯拉線圈”(黑盒子)技術公開挑戰賽》在廣東中山小欖皇冠大酒店盛大開啟。主辦方懸賞100萬挑戰“特斯拉線圈”(黑盒子)開鎖工具,旨為全國智能鎖行業護航。 挑戰賽結果是國內品牌野馬智能鎖“完勝”。


少數品牌智能鎖產品因缺乏抗干擾能力,或產品結構不合理,以及部分廠家為節省成本所用原材料不合格原因被“特斯拉線圈”(黑盒子)打開,而更多有技術實力,匠心品牌是完全不能被打開的。


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三、數據交互的安全性


市場上大部分產品,由于做一個高水平的加密系統,從成本到技術要求都很高,于是大家就都把心思放在使用功能的智能化上,作為炒作的賣點。因為“安全”是看不到、摸不著的,而高成本是明擺著的。目前看來,這些智能門鎖長于便利性,但短于安全性。


智能鎖里的主控MCU和外部通訊模塊的數據交互大都使用UART,SPI接口。建議這些通路上的數據在傳輸前都先進行AES加密,加密的密鑰可以和模塊生產廠家事先約定好。這樣,即便鎖具整體被拆走,對這些通訊口的數據進行分析,沒有出廠密鑰也無法輕易獲取真實的原始數據信息。


暴力攻擊又稱為窮舉攻擊,即依次窮舉每一個可能的密鑰進行解密運算,直至找出正確的密鑰,成功破解密碼算法平均需要遍歷一半的密鑰空間。下表給出了AES算法基于不同長度密鑰所對應的暴力攻擊的平均時間。


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表二  窮舉攻擊密鑰所需的平均時間


鎖,已有千年的發展史,無論隨著社會發展進步的如何演變,一直都是人們心中的“保護神”。智能鎖企業應不忘初心,堅守匠心,為中國智能鎖事業,為人們使用放心安心的產品做出不懈努力!


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