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嵌入式TLS与IoT安全融合

📚 共计 30 章节

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物联网安全概述

物联网安全威胁全景、嵌入式设备攻击面分析、安全设计原则。

威胁建模攻击面

密码学基础回顾

对称加密(AES)、非对称加密(RSA/ECC)、哈希函数(SHA256)、消息认证码。

TLS协议原理

TLS握手协议、记录协议、密码套件、证书链验证。

握手密码套件

嵌入式TLS库选型

mbedTLS、WolfSSL、OpenSSL对比、资源占用评估。

mbedTLS移植实战

裁剪配置、内存管理、随机数生成器适配、平台抽象层。

TLS客户端实现

socket连接、TLS握手、证书验证、双向认证。

客户端双向认证

TLS服务端实现

证书加载、私钥保护、会话缓存、OCSP Stapling。

UDP场景下的TLS、重传机制、抗丢包设计、CoAP+DTLS。

PSK预共享密钥模式

无证书场景、PSK配置、安全存储、适用场景。

X.509证书结构、自签名证书、CA签发、证书撤销(CRL/OCSP)。

硬件安全模块(HSM)

Secure Element、TPM、密钥注入、防物理攻击。

安全启动链

信任根(RoT)、BootROM校验、镜像签名、回滚保护。

安全启动RoT

固件安全更新

差分更新、签名验证、安全通道、失败恢复。

Flash加密、密钥槽设计、防篡改、NVS安全方案。

加密存储NVS

MQTT over TLS、客户端证书认证、Topic权限控制。

CoAP+DTLS实战

CoAP安全模式、资源发现、组播安全。

HTTP/HTTPS嵌入式实现

轻量级HTTP客户端、TLS集成、REST API安全。

时间同步安全

NTP安全、时间源验证、证书有效期检查。

NTP时间同步

日志与审计

安全日志记录、远程日志、入侵检测基础。

安全配置管理

默认密码修改、端口管理、最小权限原则。

无线通信安全

WiFi安全(WPA3)、BLE安全配对、Zigbee安全。

LTE-M/NB-IoT安全

SIM卡认证、网络附着安全、用户面加密。

边缘计算安全

边缘节点认证、数据过滤、本地决策安全。

边缘计算节点认证

云端对接安全

AWS IoT Core、Azure IoT Hub、阿里云IoT安全实践。

云平台IoT Core

安全测试工具

TLS测试(sslscan)、固件分析(binwalk)、模糊测试。

常见攻击与防御

中间人攻击、重放攻击、侧信道攻击、降级攻击。

安全合规与标准

IEC 62443、NIST、GDPR、等保2.0。

安全生命周期管理

开发阶段安全、生产阶段安全、运维阶段安全。

SDL生命周期

综合项目一：智能家居网关安全设计

TLS+安全启动+固件更新，构建端到端安全网关。

项目实战网关

综合项目二：工业传感器数据采集安全方案

DTLS+PSK+HSM，实现工业级数据安全采集。

项目实战工业