（文章來源：維科網(wǎng)）

邊緣計(jì)算作為一種新的技術(shù)理念重新定義了企業(yè)信息系統(tǒng)中云、管、端的關(guān)系，邊緣計(jì)算不是單一的部件，也不是單一的層次，而是涉及到EC-IaaS、EC-PaaS、EC-SaaS的端到端開放平臺。邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變遷必然也對安全提出了與時(shí)俱進(jìn)的需求，為了支撐邊緣計(jì)算環(huán)境下的安全防護(hù)能力，邊緣安全需要滿足需求特征。

第一，海量特征。包括海量的邊緣節(jié)點(diǎn)設(shè)備、海量的連接、海量的數(shù)據(jù)，圍繞海量特征，邊緣安全需要考慮特性與能力構(gòu)建。

高吞吐：由于邊緣網(wǎng)絡(luò)中連接的設(shè)備數(shù)量大、物理連接條件和連接方式多樣，有些具有移動性，接入和交互頻繁，要求相關(guān)的安全服務(wù)突破接入延遲和交互次數(shù)限制，即邊緣節(jié)點(diǎn)的安全接入服務(wù)應(yīng)具有高吞吐量?？刹捎玫慕鉀Q方案包括支持輕量級加密的安全接入?yún)f(xié)議，支持無縫切換接入的動態(tài)高效認(rèn)證方案。

可擴(kuò)展：隨著邊緣網(wǎng)絡(luò)中接入設(shè)備數(shù)量劇增，設(shè)備上運(yùn)行著多樣的應(yīng)用程序并生成大量的數(shù)據(jù)，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破可支持的最大接入規(guī)模限制，即邊緣節(jié)點(diǎn)的資源管理服務(wù)應(yīng)具有可擴(kuò)展性?？刹捎玫慕鉀Q方案包括物理資源虛擬化、跨平臺資源整合、支持不同用戶請求的資源之間安全協(xié)作和互操作等。

自動化：由于邊緣網(wǎng)絡(luò)中海量的設(shè)備上運(yùn)行著多樣化的系統(tǒng)軟件與應(yīng)用程序，安全需求也多樣化，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破管理人員限制，即邊緣側(cè)的設(shè)備安全管理應(yīng)具有自動化?？刹捎玫慕鉀Q方案包括邊緣節(jié)點(diǎn)對連接的設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化的安全配置、自動化的遠(yuǎn)程軟件升級和更新、自動化的入侵檢測等。

智能化：由于邊緣網(wǎng)絡(luò)中接入設(shè)備數(shù)量大，生成和存儲大量的數(shù)據(jù)，可以彌補(bǔ)云中心大數(shù)據(jù)分析時(shí)延性高、周期性長、網(wǎng)絡(luò)耗能嚴(yán)重等缺陷，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破數(shù)據(jù)處理能力限制，即邊緣節(jié)點(diǎn)的安全服務(wù)應(yīng)智能化?？刹捎玫慕鉀Q方案包括云邊協(xié)同的安全存儲/ 安全多方計(jì)算、差分隱私保護(hù)等。

透明：由于邊緣設(shè)備的硬件能力和軟件類型呈多樣化，安全需求也呈多樣化，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破對復(fù)雜設(shè)備類型管理能力的限制，即邊緣節(jié)點(diǎn)對不同設(shè)備安全機(jī)制的配置應(yīng)具有透明性?？刹捎玫慕鉀Q方案包括邊緣節(jié)點(diǎn)可對不同設(shè)備安全威脅實(shí)現(xiàn)自動識別、安全機(jī)制的自動部署、安全策略的自動更新等。

第二，異構(gòu)特征。包括計(jì)算的異構(gòu)性、平臺的異構(gòu)性、網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性以及數(shù)據(jù)的異構(gòu)性，圍繞異構(gòu)特征，邊緣安全需要考慮相關(guān)特性與能力構(gòu)建。無縫對接：邊緣網(wǎng)絡(luò)中存在大量異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接和平臺，邊緣應(yīng)用中也存在大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破無縫對接限制，提供統(tǒng)一的安全接口，包括網(wǎng)絡(luò)接入、

資源調(diào)用和數(shù)據(jù)訪問接口?？刹捎玫慕鉀Q方案：基于軟件定義思想實(shí)現(xiàn)硬件資源的虛擬化和管理功能的可編程，即將硬件資源抽象為虛擬資源，提供標(biāo)準(zhǔn)化接口對虛擬資源進(jìn)行統(tǒng)一安全管理和調(diào)度，實(shí)施統(tǒng)一的接入認(rèn)證和API 訪問控制。

互操作：邊緣設(shè)備具有多樣性和異構(gòu)性，在無線信號、傳感器、計(jì)算能耗、存儲等方面具有不同的能力，通常會產(chǎn)生不可忽略的開銷，并產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)/ 操作復(fù)雜性。要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破互操作性限制，提供設(shè)備的注冊和標(biāo)識，可采用的解決方案包括設(shè)備的統(tǒng)一安全標(biāo)識，資源的發(fā)現(xiàn)、注冊和安全管理等。

透明：由于邊緣設(shè)備的硬件能力和軟件類型呈多樣化，安全需求也呈多樣化，要求相關(guān)安全服務(wù)能夠突破對復(fù)雜設(shè)備類型管理能力的限制，即邊緣節(jié)點(diǎn)對不同設(shè)備安全機(jī)制的配置應(yīng)具有透明性?？刹捎玫慕鉀Q方案包括邊緣節(jié)點(diǎn)可對不同設(shè)備安全威脅實(shí)現(xiàn)自動識別、安全機(jī)制的自動部署、安全策略的自動更新等。

第三，資源約束特征。包括計(jì)算資源約束、存儲資源約束以及網(wǎng)絡(luò)資源約束，從而帶來安全功能和性能上的約束。圍繞資源約束特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構(gòu)建。

輕量化：由于邊緣節(jié)點(diǎn)通常采用低端設(shè)備，存在計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源受限、不支持額外的硬件安全特性(如TPM、HSM、SGX enclave、硬件虛擬化等)限制，現(xiàn)有云安全防護(hù)技術(shù)并不能完全適用，需要提供輕量級的認(rèn)證協(xié)議、系統(tǒng)安全加固、數(shù)據(jù)加密和隱私保護(hù)、以及硬件安全特性軟件模擬方法等技術(shù)。

云邊協(xié)同：由于邊緣節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和存儲資源受限，存在可管理的邊緣設(shè)備規(guī)模和數(shù)據(jù)規(guī)模限制，且許多終端設(shè)備具有移動性(如車聯(lián)網(wǎng)等)，脫離云中心將無法為這些設(shè)備提供全方位的安全防護(hù)，需要提供云邊協(xié)同的身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、聯(lián)合機(jī)器學(xué)習(xí)隱私保護(hù)、入侵檢測等技術(shù)。

第四，分布式特征。邊緣計(jì)算更靠近用戶側(cè)，天然具備分布式特征。圍繞分布式特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構(gòu)建。

自治：與傳統(tǒng)云中心化管理不同，邊緣計(jì)算具有多中心、分布式特點(diǎn)，因而在脫離云中心的離線情況下，可以損失部分安全能力，進(jìn)行安全自治，或者說具有本地存活的能力。需要提供設(shè)備的安全識別、設(shè)備資源的安全調(diào)度與隔離、本地敏感數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)、本地?cái)?shù)據(jù)的安全存儲等功能。

邊邊協(xié)同：由于邊緣計(jì)算的分布式特性，加上現(xiàn)場設(shè)備的移動性(經(jīng)過多個邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，甚至跨域/多邊緣中心)、以及現(xiàn)場環(huán)境/ 事件的變化，使得服務(wù)的需求(如智能交通)也發(fā)生變化，因此在安全方面也需要提供邊邊協(xié)同的安全策略管理。

可信硬件支持：邊緣節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)備(如移動終端、IoT 設(shè)備)主要是無線連接和具有移動性，會出現(xiàn)頻繁的、跨邊緣節(jié)點(diǎn)的接入或退出情況，導(dǎo)致不斷變化的拓?fù)浜?a href="http://m.sdkjxy.cn/v/tag/1301/" target="_blank">通信條件，松耦合和不穩(wěn)定的架構(gòu)，易受賬號劫持、不安全系統(tǒng)與組件等威脅，需要提供輕量級可信硬件支持的強(qiáng)身份認(rèn)證、完整性驗(yàn)證與恢復(fù)等。

自適應(yīng)：邊緣節(jié)點(diǎn)動態(tài)地?zé)o線連接大量、不同類型的設(shè)備，每個設(shè)備上嵌入或安裝了不同的系統(tǒng)、組件和應(yīng)用程序，它們具有不同的生命周期和服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，使得對邊緣節(jié)點(diǎn)資源的需求和安全的需求也發(fā)生動態(tài)變化。需要提供靈活的安全資源調(diào)度、多策略的訪問控制、多條件加密的身份認(rèn)證方案等。

第五，實(shí)時(shí)性特征。邊緣計(jì)算更靠近用戶側(cè)，能夠更好的滿足實(shí)時(shí)性應(yīng)用和服務(wù)的需求。圍繞實(shí)時(shí)性特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構(gòu)建。

低延遲：邊緣計(jì)算能夠降低服務(wù)延遲，但是許多邊緣計(jì)算場景(如工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等)僅能提供時(shí)間敏感服務(wù)，專有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或規(guī)約在設(shè)計(jì)時(shí)通常只強(qiáng)調(diào)通信的實(shí)時(shí)性及可用性，對安全性普遍考慮不足，安全機(jī)制的增加必將對工業(yè)實(shí)時(shí)性造成影響。需要提供輕量級、低延遲的安全通信協(xié)議。

容錯：邊緣節(jié)點(diǎn)可以收集、存儲與其連接現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，但是缺乏數(shù)據(jù)備份機(jī)制，數(shù)據(jù)的不可用將直接影響服務(wù)的實(shí)時(shí)性。需要提供輕量級、低時(shí)延的數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和恢復(fù)機(jī)制，以及高效的冗余備份機(jī)制，確保設(shè)備故障或數(shù)據(jù)損壞、丟失時(shí)，能夠在限定的時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)受影響/ 被損毀數(shù)據(jù)的可用性。

彈性：邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場設(shè)備均容易受到各種攻擊，需要經(jīng)常對系統(tǒng)、組件和應(yīng)用程序進(jìn)行升級和維護(hù)，但這將直接影響服務(wù)的實(shí)時(shí)性。需要提供支持業(yè)務(wù)連續(xù)性的軟件在線升級和維護(hù)、系統(tǒng)受到攻擊或破壞后的動態(tài)可信恢復(fù)機(jī)制。
（責(zé)任編輯：fqj）