景意新

（威凯检测技术有限公司 广州 510663）

引言

近年来，随着硬件成本进一步降低，同时新的低功耗无线电技术发展，以及专门为这些嵌入式设备设计的实时操作系统越来越完善，使得物联网（IoT）可为更广泛的开发人员所使用。IoT设备更是用于许多垂直行业，从物流到家电产业，从精准农业到养老产业，均引入了优化现有业务流程的新方法，并通过创新使产业实现了了进一步发展。IoT设备还广泛应用于关键基础设施当中，其安全保障发挥着更重要的作用。

然而，虽然IoT设备对我们的经济社会有着重大影响，但现阶段因其薄弱的安全性也存在很多隐患。例如，Mirai僵尸网络攻击事件表明，利用被入侵的IoT设备进行的大规模DDoS攻击可威胁到其他通信基础设施。更甚者，许多被入侵的IoT设备没有配备固件更新机制，被攻击后仍未安装补丁进行升级防御。这些案例凸显了在产品研发之初就将固件更新机制设计到IoT设备中的必要性。需要注意的是，如果设计不正确，固件更新本身也会成为攻击载体。例如，Zigbee蠕虫引发了一系列恶意固件更新与杂乱的无线通信相结合的连锁反应。如果开发者能够使用标准化的固件更新机制，而非自行设计固件更新机制，那么情况将得到显著改善。

本文特别关注了符合开源IoT标准的受限设备的固件更新机制。如RFC 7228中所规定的，使用微控制器（如Arm Cortex-M）在其上运行实时操作系统，如C/OS、Contiki、RIOT、FreeRTOS、mbed OS等。

与运行完整的操作系统（如Linux）的机器相比。受限IoT设备使用的是一低功耗，并配备了RAM和大小在千字节范围内的闪存。……