当微波炉“变坏”：为何嵌入式系统安全是开发者面临的下一个终极挑战

流行文化中不乏关于人工智能和机器人叛变、家电反噬人类主人的桥段。这些情节虽然充满了科幻色彩和奇幻想象，但随着物联网和联网设备在家庭中日益普及，关于网络安全和人身安全的讨论也应随之升温。软件无处不在，我们很容易忘记自己是多么依赖这些代码行来实现各种创新与便利。与基于 Web 的软件、API 和移动设备一样，嵌入式系统中的漏洞代码一旦被攻击者在野外发现，就可能遭到利用。

虽然微波炉大军因网络攻击而奴役人类的可能性微乎其微（尽管 Tesla 机器人 确实让人有点担心），但恶意网络事件依然可能发生。我们的一些汽车、飞机和医疗设备也依赖复杂的嵌入式系统代码来执行关键任务，这些设备一旦被入侵，不仅令人担忧，甚至可能危及生命。

与其他任何类型的软件一样，开发人员在创建阶段之初就会接触到代码。同样，这也可能成为滋生隐蔽且常见漏洞的温床，导致产品在上线前无法被及时发现。

开发人员并非安全专家，公司也不应期望他们扮演这一角色，但可以为他们配备更强大的武器库，以应对与他们相关的威胁。随着技术需求的不断演进，通常使用 C 和 C++ 编写的嵌入式系统将得到更广泛的应用，因此，针对开发人员进行该环境下相关工具的专业安全培训至关重要。

空气炸锅爆炸、车辆失控……我们是否正处于任人宰割的境地？

虽然目前有 一些 关于安全开发的标准和法规来保障我们的安全，但我们需要在各类软件安全方面迈出更精准、更有意义的步伐。黑客入侵空气炸锅引发问题听起来似乎有些天方夜谭，但 这种情况确实发生过，表现为远程代码执行攻击（允许攻击者将温度升高到危险水平），导致车辆被劫持的漏洞也是如此。

车辆尤其复杂，车内搭载了多个嵌入式系统，分别负责自动雨刷、发动机和制动功能等微型任务。再加上 Wi-Fi、蓝牙和 GPS 等日益增多的通信技术，联网汽车构成了一个复杂的数字基础设施，面临着多种攻击向量。预计到 2023 年，全球联网汽车数量将达到 7630 万辆，这意味着要实现真正的安全，必须打下坚实的防御基础。

MISRA 是对抗嵌入式系统威胁的重要组织，它制定了相关指南，旨在促进嵌入式系统环境下的代码安全性、可靠性、可移植性和稳健性。这些指南是每家公司在嵌入式系统项目中必须追求的标杆。

然而，要创建并执行符合这一黄金标准的代码，需要嵌入式系统工程师不仅要精通工具，还要具备安全意识。

为什么嵌入式系统安全技能提升如此特殊？

C 和 C++ 编程语言以今天的标准来看已属“高龄”，但仍被广泛使用。它们构成了嵌入式系统代码库的功能核心，而嵌入式 C/C++ 在联网设备领域也焕发着现代光彩。

尽管这些语言有着古老的根源，并且在注入缺陷和缓冲区溢出等常见问题上表现出相似的漏洞行为，但开发人员若想真正成功缓解嵌入式系统中的安全漏洞，就必须在模拟其工作环境的代码中进行实操。通用的 C 语言安全实践培训，远不如在嵌入式 C 上下文中投入额外的时间和精力来得有效和深刻。

现代汽车中嵌入式系统的数量从十几个到上百个不等，因此必须在 IDE 中为开发人员提供精准的培训，让他们知道该寻找什么以及如何修复。
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从底层保护嵌入式系统是每个人的责任

在许多组织中，现状是开发速度高于安全性，至少在开发人员的职责范围内是这样。他们很少因编写安全代码的能力而受到评估，而快速开发出令人惊叹的功能才是黄金标准。软件需求只会不断增加，但这种文化让我们在应对漏洞及其引发的网络攻击时处于劣势。

如果开发人员没有接受过培训，那不是他们的错。AppSec 团队需要通过推荐合适、易于获取（且可评估）的技能提升计划，来帮助整个开发社区填补这一空白。在软件开发项目之初，安全就应成为首要考虑因素，并确保每个人——尤其是开发人员——都能获得履行其职责所需的资源。

亲身体验嵌入式系统安全问题

缓冲区溢出、注入缺陷和业务逻辑错误是嵌入式系统开发中常见的陷阱。当这些问题深埋在单一车辆或设备中错综复杂的微控制器里时，从安全角度来看，这可能意味着灾难。

缓冲区溢出尤为普遍，如果你想深入了解它是如何导致我们之前提到的空气炸锅被入侵（实现远程代码执行）的，请查看 这份报告 关于 CVE-2020-28592 的内容。

现在，是时候在真实的嵌入式 C/C++ 代码中实战演练缓冲区溢出漏洞了。参与这项挑战，看看您能否定位、识别并修复导致这一隐蔽漏洞的不良编码模式：
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表现如何？请访问 www.securecodewarrior.com，获取精准、高效的嵌入式系统安全培训。