安全物联网应用易受哪些攻击？防范措施有哪些？

安全物联网应用易受到那些攻击

随着物联网技术的快速发展，安全物联网应用已渗透到智能家居、工业控制、智慧城市、医疗健康等多个领域，极大地提升了生产生活效率，由于物联网设备数量庞大、资源受限、协议多样且安全防护能力参差不齐，其面临的网络安全威胁也日益严峻，安全物联网应用作为连接物理世界与数字世界的桥梁，一旦遭受攻击，可能导致数据泄露、设备被控、服务中断，甚至引发物理世界的安全事故，本文将从设备层、网络层、平台层和应用层四个维度，深入剖析安全物联网应用易遭受的主要攻击类型及其潜在危害。

设备层攻击：物理与固件层面的薄弱环节

设备层是物联网架构的底层基础，包含大量传感器、嵌入式设备、智能终端等，这些设备往往计算能力有限、存储空间小，且在设计时可能优先考虑功能实现而忽视安全防护，成为攻击者的首要目标。

物理篡改与硬件攻击

攻击者可通过物理接触设备，进行芯片级篡改、固件提取或恶意硬件植入，通过调试接口（如JTAG、UART）获取设备权限，篡改固件逻辑，植入后门程序；或通过故障注入（电压 glitch、时钟 glitch）绕过安全验证，控制设备运行，在工业场景中，攻击者甚至可能通过物理破坏关键传感器，导致控制系统误判，引发生产事故。

固件漏洞与恶意代码植入

物联网设备固件常存在已知漏洞（如缓冲区溢出、权限绕过、弱口令等），攻击者可利用漏洞远程或本地升级固件，植入恶意代码，2016年爆发的Mirai僵尸网络，就是通过扫描物联网设备的默认弱口令（如admin/admin），将其感染并组建僵尸网络，对目标网站发起DDoS攻击，固件更新机制若未加密或未校验完整性，攻击者还可伪造更新包，向设备推送恶意固件，长期控制设备。

资源耗尽攻击

由于物联网设备资源受限，攻击者可通过发送恶意数据包耗尽其CPU、内存或电池资源，向传感器发送高频查询请求，导致设备处理能力饱和；或向低功耗设备（如智能门锁）持续发送垃圾数据，加速电池耗尽，使其无法正常工作。

网络层攻击：数据传输中的“中间人”与“窃听者”

网络层是物联网设备与平台、设备与设备之间数据交互的通道，常见的通信协议包括CoAP、MQTT、LoRaWAN等，这些协议在设计时可能缺乏加密或身份认证机制，为攻击者提供了可乘之机。

中间人攻击（MITM）

攻击者通过拦截、篡改或伪造设备与服务器之间的通信数据，实现“中间人”攻击，在未加密的Wi-Fi网络中，攻击者可使用工具（如Wireshark）捕获设备上传的传感器数据，甚至冒充服务器向设备下发虚假指令（如关闭智能电网的断路器），若通信双方未进行双向认证，攻击者还可伪装成合法设备接入网络，窃取敏感信息。

拒绝服务攻击（DoS/DDoS）

物联网设备数量庞大且安全防护薄弱，易被攻击者控制组成僵尸网络，对目标服务器或网络发起DDoS攻击，通过向物联网网关发送大量伪造的UDP/TCP数据包，耗尽其网络带宽和计算资源，导致合法设备无法接入；或针对MQTT broker发起订阅/取消订阅洪水攻击，使其无法处理正常消息，引发服务中断。

协议漏洞攻击

部分物联网协议在设计时存在安全缺陷，易被利用，CoAP协议中的“资源发现”机制可能暴露设备敏感信息；MQTT协议若未使用TLS加密，用户名、密码和设备数据将以明文传输，攻击者可通过嗅探轻易获取；LoRaWAN网络中的“重放攻击”可复用合法设备的认证数据，伪造设备身份接入网络。

平台层攻击：云端基础设施与数据管理的风险

平台层是物联网系统的“大脑”，负责设备管理、数据存储、分析处理和应用服务，其安全性直接影响整个系统的稳定运行，平台层面临的攻击主要集中在数据安全、身份认证和API接口等方面。

数据泄露与滥用

物联网平台存储海量设备数据（如用户隐私、地理位置、生产参数等），若数据库未加密访问控制不当，或存在SQL注入、跨站脚本（XSS）等漏洞，攻击者可窃取敏感数据，2021年某智能摄像头平台因API配置错误，导致全球超10万用户的视频直播画面被公开访问，严重侵犯用户隐私，内部人员越权访问或数据滥用（如非法出售用户数据）也是数据泄露的重要途径。

身份认证与访问控制失效

物联网平台通常通过API接口与设备、应用交互，若API密钥管理不当（如硬编码在设备中、未定期更换），或身份认证机制薄弱（如仅依赖静态Token），攻击者可伪造设备身份接入平台，控制其他设备或篡改数据，攻击者通过逆向工程获取智能设备的API密钥，向平台发送虚假的设备状态数据，导致监控系统误判。

云服务漏洞与供应链攻击

平台层依赖云服务（如AWS IoT、Azure IoT）提供基础设施，若云服务商存在配置错误（如存储桶公开访问）或漏洞（如容器逃逸），攻击者可入侵云平台，进而控制接入的物联网设备，平台层的第三方组件（如SDK、库）若存在供应链攻击风险（如植入恶意代码），也会威胁整个系统的安全。

应用层攻击：业务逻辑与用户交互的薄弱环节

应用层是物联网系统与用户直接交互的接口，包括移动APP、Web管理后台等，其安全风险主要来自业务逻辑缺陷、用户输入验证不足以及社会工程学攻击。

业务逻辑漏洞

应用层的业务流程若存在设计缺陷，可能被攻击者利用实现非授权操作，智能电费充值系统未校验用户余额，攻击者可通过构造恶意请求实现“负数充值”；共享单车APP未限制单设备注册次数，攻击者可通过批量注册账号“薅羊毛”，权限越权（如普通用户管理员权限）也是常见问题，攻击者可借此修改设备配置或删除数据。

Web应用攻击

应用层的Web管理后台或API接口常面临传统Web攻击威胁，如SQL注入（窃取数据库数据）、跨站请求伪造（CSRF，冒用用户身份操作设备）、跨站脚本（XSS，窃取用户Cookie），攻击者通过在智能家电论坛发布包含恶意XSS脚本的链接，诱导用户点击，可获取其后台管理权限，控制家中所有智能设备。

社会工程学攻击

用户的安全意识薄弱是应用层的重要风险点，攻击者可通过钓鱼邮件、短信（如“您的设备异常，请点击链接修复”）诱导用户下载恶意APP或泄露账号密码；或冒充客服人员，以“设备升级”为由骗取用户验证码，最终控制设备，弱口令（如123456、password）仍是物联网应用最常见的安全隐患，大量设备因使用默认或简单密码被轻易攻破。

安全物联网应用面临的攻击贯穿设备、网络、平台、应用全生命周期，其危害不仅限于数据泄露或服务中断，更可能延伸至物理世界，造成不可估量的损失，为应对这些威胁，需从设备安全（如固件加密、物理防护）、网络安全（如协议加密、入侵检测）、平台安全（如数据加密、权限管控）和应用安全（如代码审计、用户教育）多个层面构建纵深防御体系，同时加强安全标准制定和供应链安全管理,才能让物联网技术在安全可控的环境中发挥更大价值。