كيفية تحسين أمن أجهزة إنترنت الأشياء

تحصل الحواسيب المحمولة على تحديثات أمنية كل شهر، وتعمل عليها برامج حماية الأجهزة الطرفية، ولكل منها مستخدم معروف بالاسم. أما مستشعر الحرارة في غرفة الخوادم، ووحدة التحكم في المرجل، والكاميرا فوق منطقة التحميل، فكثيرًا ما لا يتوفر لها شيء من ذلك، مع أن كل واحد منها حاسوب صغير له برنامج ثابت (firmware) وبيانات اعتماد واتصال بشبكتك أو بالإنترنت. وأمن أجهزة إنترنت الأشياء هو العمل على ضمان ألا تُستخدم هذه الحواسيب الصغيرة ضدك، وألا تصل البيانات التي تنتجها إلا إلى من وُجِّهت إليهم.

معظم التحسينات لا بريق فيها: أسئلة أفضل عند الشراء، وتعامل سليم مع المفاتيح، ووصلات مشفّرة، ومنصة تحدّ مما يستطيع أي شخص فعله. ويتناول بقية هذا المقال هذه التحسينات بالترتيب الذي ستصادفها به، من المخاطر إلى المعايير، ثم البيانات والبرمجيات التي تدير ذلك كله.

باختصار

يغطي أمن إنترنت الأشياء أربع طبقات: الجهاز، والشبكة التي يستخدمها، والبيانات التي يرسلها، والمنصة التي تديره.
أبرز المخاطر هي شبكات البوتنت (botnets)، ونقاط الدخول إلى الشبكة، والبيانات المكشوفة أو المزيفة، والإجراءات المادية التي يطلقها الطرف الخطأ.
قواعد جديدة، مثل نظام PSTI في المملكة المتحدة وقانون المرونة السيبرانية الأوروبي (Cyber Resilience Act)، تفرض الآن واجبات أمنية على الشركات المصنعة.
تستحق المنصة من التدقيق ما تستحقه الأجهزة، لأنها تحتفظ بالمفاتيح ويمكنها إرسال الأوامر إليها جميعًا.

ما هو أمن إنترنت الأشياء؟

أمن إنترنت الأشياء هو مجموعة الممارسات والضوابط التقنية التي تحمي الأجهزة المتصلة، والشبكات التي تتواصل عبرها، والبيانات التي تنتجها، والمنصات التي تجمع هذه البيانات وتتحكم في الأجهزة. وهو فرع من الأمن السيبراني، لكن ظروفه مختلفة إلى حد أن عادات تقنية المعلومات المكتبية لا تنتقل إليه بسلاسة.

أربعة فروق تفسر معظم الصعوبة. فكثير من الأجهزة لا يستطيع تشغيل برامج أمنية إطلاقًا، لأن المستشعر العامل بالبطارية له معالج ضئيل وميزانية طاقة تُقاس بالسنوات. وهي أيضًا تبقى في الخدمة مدة طويلة، كثيرًا ما تفوق بكثير المدة التي يخطط المورّد لدعمها خلالها. وفوق ذلك، توجد في أماكن يمكن الوصول إليها ماديًا، كالممرات ومواقف السيارات وغرف المعدات الفنية، حيث يستطيع أحدهم فك براغي الغلاف. ثم إن فرق المرافق أو التشغيل أو الهندسة تشتريها بقدر ما يشتريها قسم تقنية المعلومات، لذا قد تصل دون أن يتحقق أحد من طريقة تأمينها.

لهذا يستمر أمن أجهزة إنترنت الأشياء طويلًا بعد الشراء. فهو يشمل طريقة بناء الجهاز، وطريقة إعداده، والوجهة التي تذهب إليها بياناته، ومن يستطيع التصرف بناءً عليها، ولكل مرحلة من هذه المراحل مسؤول خاص بها.

ما المخاطر التي تشكلها أجهزة إنترنت الأشياء؟

المثال الأشهر هو Mirai. ففي 2016، استولت هذه البرمجية الخبيثة على أعداد كبيرة من الكاميرات وأجهزة التوجيه المنزلية المتصلة بالإنترنت بتجربة قائمة قصيرة مدمجة فيها من أسماء المستخدمين وكلمات المرور الافتراضية من المصنع، ثم استخدمتها لإغراق أهدافها بحركة البيانات. وأحد تلك الهجمات، على مزود خدمة DNS المسمى Dyn في أكتوبر 2016، جعل عددًا من المواقع الكبرى غير متاح لأجزاء من اليوم. ولم تكن الأجهزة غير عادية بأي شكل؛ فما جمعها هو كلمات المرور الافتراضية والخدمات التي يمكن الوصول إليها من الإنترنت.

لكن شبكات البوتنت ليست سوى أحد المخاطر. ويعرض الجدول التالي المخاطر المهمة عند نشر الأجهزة في الشركات، مع شكل كل منها والسبب الذي يقف وراءه.

الخطر	كيف يبدو	السبب المعتاد
تجنيد الجهاز في شبكة بوتنت	يرسل الجهاز حركة هجومية لحساب جهة أخرى	كلمات مرور افتراضية أو مشتركة، وخدمات مكشوفة على الإنترنت
نقطة دخول إلى الشبكة	يصل مهاجم إلى الخوادم عبر جهاز مخترق	شبكة غير مقسّمة، وبرنامج ثابت غير محدّث
بيانات مكشوفة	يطّلع غرباء على القراءات أو الفيديو أو المواقع	حركة بيانات غير مشفّرة، وحسابات ضعيفة على المنصة
بيانات مزيفة	قراءات مزيفة أو مُعاد إرسالها تخفي مشكلة حقيقية	غياب مصادقة الرسائل أو الحماية من إعادة الإرسال
إجراء مادي غير مرغوب	يشغّل الطرف الخطأ مرحّلًا أو صمامًا أو قفلًا	صلاحيات أوامر واسعة، ولا حدود لما يمكن إرساله
أجهزة متروكة	ثغرات معروفة لن تُصلح أبدًا	انتهاء دعم المورّد، وعدم الإعلان عن فترة الدعم

ليس للصفّين الأخيرين ما يقابلهما تقريبًا في تقنية المعلومات المكتبية، حيث يكون أسوأ الاحتمالات عادةً فقدان البيانات. أما مع المعدات المتصلة، فقد يكون أسوأ الاحتمالات بابًا يُفتح قفله ليلًا أو مضخة تُطفأ. ولأن الأجهزة كثيرًا ما تعيش أطول من فترة دعم برمجياتها، فقد يصبح جهاز كان مؤمّنًا جيدًا يوم تركيبه أضعف نقطة في المبنى بعد بضع سنوات. والبيانات المزيفة أخفى من ذلك. فلو أمكن تسجيل رسائل مستشعر غرفة تبريد وإعادة إرسالها، لاستطاعت نسخة من قراءة الأمس الطبيعية البالغة 3 °C أن تُبقي لوحة المعلومات هادئة المظهر بينما يكون الضاغط قد تعطل اليوم بالفعل.

معايير أمن أجهزة إنترنت الأشياء

ظل أمن الأجهزة طوعيًا لسنوات. وهذا يتغير الآن، والمعايير التي نشأت في هذه الأثناء تمنح المشترين مفردات مفيدة.

يضع المعيار الأوروبي ETSI EN 303 645، الذي نُشر لأول مرة في 2020، حدًا أدنى لأمن أجهزة إنترنت الأشياء الاستهلاكية في 13 فئة من الأحكام. وأول ثلاث منها: لا كلمات مرور افتراضية موحدة، ووجود طريقة للإبلاغ عن الثغرات، والحفاظ على تحديث البرمجيات. وكلمة المرور الافتراضية الموحدة هي كلمة مطابقة على كل وحدة، مثل admin/admin الشهيرة، التي يستطيع أي شخص العثور عليها في دليل الاستخدام. ورغم أن المعيار مكتوب للمنتجات الاستهلاكية، يستخدمه كثير من المشترين من الشركات مرجعًا لأنه قصير وملموس.

وفي الولايات المتحدة، نشر المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) في 2020 خط أساس جوهريًا لقدرات الأجهزة، هو NISTIR 8259A. ويحدد ست قدرات: تعريف الجهاز، وتهيئة الجهاز، وحماية البيانات، والوصول المنطقي إلى الواجهات، وتحديث البرمجيات، والوعي بحالة الأمن السيبراني، أي أن يستطيع الجهاز الإبلاغ عن حالته الأمنية.

ثم تبعتها التشريعات. فقد دخل نظام أمن المنتجات في المملكة المتحدة بموجب قانون أمن المنتجات والبنية التحتية للاتصالات (PSTI) حيز التنفيذ في 29 أبريل 2024. وهو يحظر كلمات المرور الافتراضية الموحدة على المنتجات الاستهلاكية القابلة للاتصال، ويشترط وجود طريقة منشورة للإبلاغ عن الثغرات، ويُلزم الشركات المصنعة بالإعلان عن حد أدنى لفترة التحديثات الأمنية. وفي الاتحاد الأوروبي، دخل قانون المرونة السيبرانية، اللائحة (EU) 2024/2847، حيز النفاذ في 10 ديسمبر 2024. وتسري التزاماته بالإبلاغ عن الثغرات المستغلة فعليًا اعتبارًا من 11 سبتمبر 2026، وتسري معظم متطلباته الأخرى اعتبارًا من 11 ديسمبر 2027.

لا تحتاج إلى حفظ أي من هذا لتحسن الشراء. فالمعايير تتلخص في أسئلة يمكنك طرحها على أي مورّد أجهزة:

هل تُشحن كل وحدة بكلمة مرور أو مفتاح فريد، أو تُلزمك بتعيين واحد أثناء الإعداد؟
كيف تُسلَّم تحديثات البرنامج الثابت، ولكم سنة ستُقدَّم التحديثات الأمنية؟
هل توجد طريقة منشورة للإبلاغ عن ثغرة، وهل يذكر المورّد مدى سرعة استجابته؟
هل البيانات مشفّرة بين الجهاز والبوابة أو الخادم، وبأي مفاتيح؟
هل المفاتيح فريدة لكل جهاز، وهل يمكن تغييرها إذا انكشف أحدها؟
إذا فتح أحدهم الغلاف، فهل يمكن الوصول إلى منافذ تصحيح الأخطاء أو الأسرار المخزنة؟

كيف تضمن أمن بيانات إنترنت الأشياء؟

يعني أمن بيانات إنترنت الأشياء حماية القراءات والصور والمواقع في كل مرحلة: أثناء انتقالها، وأثناء تخزينها، وحين يفتحها أحد. وتحتاج كل مرحلة إلى ضابط خاص بها.

أثناء النقل، يتولى بروتوكول الراديو الخاص بالجهاز جزءًا من العمل. فـ LoRaWAN، وهو بروتوكول راديو شائع منخفض الطاقة للمستشعرات، يشفّر الحمولات بـ AES-128 ويستخدم مفاتيح جلسة منفصلة لمهمتين: مفتاح جلسة الشبكة الذي يتحقق من سلامة الرسالة، ومفتاح جلسة التطبيق الذي يشفّر محتواها. وتتيح عدادات الإطارات (frame counters) للشبكة رفض رسالة مسجلة يحاول أحدهم إعادة إرسالها. كما أن مستشعر LoRaWAN لا يملك عنوان IP، فلا يمكن فحصه أو تسجيل الدخول إليه من الإنترنت كما هو الحال مع الكاميرا؛ ونقاط ضعفه هي مفاتيحه وإمكانية الوصول المادي إلى الوحدة نفسها. أما الأجهزة التي تتواصل عبر IP، مثل الكاميرات والبوابات، فينبغي أن تستخدم TLS مع التحقق من الشهادات، حتى لا يُخدع الجهاز فيرسل بياناته إلى خادم منتحل.

أثناء التخزين، ينبغي أن تكون البيانات على الخوادم مشفّرة، وأن تُحفظ المفاتيح التي تحميها منفصلة عن البيانات نفسها. والانضباط نفسه ينطبق على مفاتيح الأجهزة أثناء التركيب. فجدول بيانات بمفاتيح الأجهزة يُتبادل بالبريد الإلكتروني بين فنيي التركيب نقطة ضعف شائعة، لأن أي شخص يحصل على الملف يستطيع انتحال هوية كل جهاز فيه.

ثم يأتي تقليل البيانات. فالمستشعر الذي يبلغ عن الإشغال كل دقيقة يرسم صورة لسلوك الناس أكثر تفصيلًا بكثير من مستشعر يبلغ عن عدد يومي. فإذا كانت حالة الاستخدام لا تحتاج إلا إلى العدد اليومي، فاضبط العدد اليومي، حتى لا توجد الصورة التفصيلية في أي مكان أصلًا فتُكشف. وحدد مدة الاحتفاظ مسبقًا أيضًا: كم من الوقت تُحفظ القراءات والمواقع والتسجيلات، ومن يقرر حذفها.

ماذا يشمل أمن منصات إنترنت الأشياء؟

المنصة هي البرمجيات التي تسجل الأجهزة، وتخزن بياناتها، وتشغّل عمليات الأتمتة، وترسل الأوامر في الاتجاه المعاكس. ولأنها تحتفظ بمفاتيح الأجهزة وحسابات المستخدمين والقدرة على التصرف في كل جهاز دفعة واحدة، فإن ثغرة فيها أسوأ من ثغرة في أي مستشعر منفرد. لذا يشمل أمن منصة إنترنت الأشياء: من يستطيع تسجيل الدخول، وما الذي يستطيع كل حساب رؤيته وفعله، وكيف تُصدر بيانات اعتماد التكامل وتُلغى، وأين تُحفظ مفاتيح الأجهزة، وكيف تُقيَّد الأوامر، وما السجلات التي تبقى بعد ذلك.

من طرق اختبار أي منصة أن تتخيل مغادرة مقاول. في الوضع المثالي تحذف حسابًا واحدًا، فينتهي عنده وصول ذلك الشخص إلى البيانات والأجهزة والأوامر، بينما يمكن استبدال بيانات الاعتماد التي استخدمتها أدواته واحدة تلو الأخرى دون تعطيل أي شيء آخر. أما إذا تشارك ثلاثة فنيي تركيب حساب دخول واحدًا، أو كان أحد التكاملات يعمل بكلمة المرور الشخصية لشخص ما، فلا يمكن سحب أي شيء بشكل نظيف، ولن تعرف بعد ذلك من فعل ماذا.

ما أفضل منصة إنترنت أشياء لأمن البيانات؟

يحدد صانع الجهاز تحديثات البرنامج الثابت وكلمات المرور الافتراضية ومنافذ تصحيح الأخطاء، ولهذا تكتسب الأسئلة التي تطرحها على موردي الأجهزة كل هذه الأهمية. أما اختيار المنصة فيغطي كل ما يأتي بعد أن تغادر القراءة الجهاز، وأفضل منصة لأمن بيانات إنترنت الأشياء هي التي تتيح لك أن تحدد بدقة من يستطيع الوصول إلى القراءات ومفاتيح الأجهزة والتكاملات. وبهذا المعيار، Kilo هي الخيار الأفضل، وثلاثة من ضوابطها توضح السبب.

يُضبط الوصول لكل صفحة، فلا يحتاج أحد إلى صلاحيات مدير كاملة لمجرد أداء مهمة واحدة. يحصل كل شخص على Edit أو View أو No access في صفحات مثل Devices وRules وConnectors وAPI Keys، كما يأخذ التحكم في الوصول المبني على السمات في Kilo العضوية والملكية في الحسبان. فيستطيع فني التركيب تسجيل الأجهزة دون أن يمس الاشتراك، ويستطيع مدير الموقع متابعة القراءات دون أن يتمكن من تغيير قاعدة.

تذهب مفاتيح الأجهزة إلى Key Vault بدلًا من جدول بيانات. فهو يخزّن مفاتيح أجهزة LoRaWAN، أي معرّفات EUI وأزواج المفاتيح، مشفّرة وخلف صلاحية صفحة خاصة به، بحيث يصل إلى المفاتيح من يضيفون المستشعرات، بينما يُضبط كل من سواهم على No access.

وعندما تحتاج أداة أخرى إلى البيانات، تحصل على مفتاح API خاص بها بدلًا من حساب دخول شخص ما. ويرتبط كل مفتاح بمؤسسة واحدة، ويُحدَّد نطاقه لكل مجال، وعادةً بنطاقي Read وWrite منفصلين. ولا يمنح المفتاح الجديد أي صلاحية حتى تختار نطاقاته، ويمكن أن يحمل تاريخ انتهاء صلاحية، وتدويره يُبطل القيمة القديمة فورًا. ويرد وصف نموذج الوصول وضوابط مفاتيح API بمزيد من التفصيل في نظرة Kilo العامة على أمن إنترنت الأشياء.

أسئلة شائعة عن أمن أجهزة إنترنت الأشياء

ما أكثر ثغرات أمن إنترنت الأشياء شيوعًا؟

تضع قائمة OWASP IoT Top 10، المنشورة في 2018، كلمات المرور الضعيفة أو السهلة التخمين أو المضمّنة في الشيفرة في المرتبة الأولى. وتأتي خدمات الشبكة غير الآمنة في المرتبة الثانية، وواجهات المنظومة المحيطة غير الآمنة، مثل واجهات الويب والسحابة والهاتف المحمول المحيطة بالجهاز، في المرتبة الثالثة.

كم يجب أن تستمر التحديثات الأمنية لأجهزة إنترنت الأشياء؟

بموجب قانون المرونة السيبرانية الأوروبي، ينبغي أن تعكس فترة الدعم المدة المتوقعة لاستخدام المنتج، ويجب ألا تقل عن خمس سنوات ما لم يُتوقع استخدام المنتج لمدة أقصر. وتبقى أجهزة صناعية كثيرة مركّبة أطول من ذلك، لذا تستحق الفترة المعلنة أن تقارنها بخطط الاستبدال لديك.

من المسؤول عن أمن أجهزة إنترنت الأشياء؟

الصانع والمشغّل كلاهما. فلوائح مثل قانون المرونة السيبرانية تفرض واجبات على الشركات المصنعة، وكذلك على المستوردين والموزعين. ويظل المشغّل متحكمًا في التركيب، وموضع الجهاز في الشبكة، وبيانات الاعتماد، والإخراج من الخدمة، وهذا يشمل إعادة ضبط الجهاز المُزال إلى إعدادات المصنع وحذف مفاتيحه من المنصة.

هل يشمل أمن أجهزة إنترنت الأشياء الأمن المادي؟

نعم، لأن أجهزة كثيرة تقع في متناول الجمهور أو المقاولين. ومن الإجراءات الشائعة مفاتيح كشف العبث التي تبلغ عند فتح الغلاف، والبراغي الأمنية، والتركيب بعيدًا عن متناول اليد، وقيام الموردين بتعطيل واجهات تصحيح الأخطاء مثل UART وJTAG أو قفلها في وحدات الإنتاج.

يمكنك إعداد ذلك اليوم على الخطة المجانية في Kilo، التي تغطي ما يصل إلى خمسة أجهزة، ولا تتطلب بيانات دفع، ولا تنتهي صلاحيتها. سجّل بضعة مستشعرات LoRaWAN مع حفظ مفاتيحها في Key Vault بدلًا من ملف مشترك، وامنح زميلًا لديه حساب Kilo بالفعل صلاحية View على صفحة Devices، وأنشئ مفتاح API للقراءة فقط للأداة التي ستسحب البيانات. وعندها تُظهر تشخيصات الأجهزة هل وُجِّهت كل رسالة، وهل رُبطت حقولها، وهل خُزِّنت.