Rischi per la sicurezza delle tecnologie LPWAN e come mitigarli

Reti geografiche a bassa potenza (LPWAN) si stanno diffondendo grazie alla loro ampia gamma di applicazioni in ambito IoT e Da macchina a macchina (M2M) communicazione. Poiché queste reti gestiscono enormi quantità di dati sensibili, la sicurezza è diventata una delle principali preoccupazioni nella progettazione delle reti LPWAN. In questo articolo, discuteremo brevemente alcuni degli attacchi common alle reti LPWAN e le diverse misure di mitigazione disponibili in tali reti. 

Attacchi e rischi generali sulle reti LPWAN 

Con la rapida diffusione delle reti LPWAN, la sicurezza sta diventando una delle principali preoccupazioni, dato che il volume delle informazioni e degli utenti finali aumenta. In questa sede discuteremo innanzitutto alcuni degli attacchi common alle reti LPWAN e IoT in generale. 

Questi attacchi mirano a intercettare o manipolare informazioni sensibili nella rete. Un'altra ambizione dell'attaccante è quella di annullare il controllo del sistema. Analizziamo ora il gergo degli attacchi alle reti LPWAN. 

Uno dei principali tipi di attacco prevede la compromissione dei dispositivi e delle chiavi di rete. In questo caso, un aggressore si introdurrebbe nella rete per esporre e sfruttare le chiavi di rete e dei dispositivi. Una volta compromesse e sfruttate queste chiavi, l'utente autentico perderebbe la connessione alla rete. Questo attacco può essere importante nelle reti con password meno potenti. In alternativa alle password, i progettisti di reti IoT possono prendere in considerazione l'utilizzo di token di accesso, che sono molto più sicuri delle password e delle chiavi generiche. 

Gli attacchi Jamming sono un altro tipo di attacchi di rilievo nelle reti LPWAN. In genere, questo tipo di attacco è talvolta voluto da diversi enti normativi come il governo. Tuttavia, un utente malintenzionato può trasmettere un segnale radio potente che interrompe il processo di trasmissione. Dispositivi IoT e applicazioni. Questo può essere rilevato quando i dispositivi di una rete si guastano improvvisamente e simultaneamente. Nel caso delle tecnologie LPWAN, questi attacchi sono importanti in Dispositivi LoRaWANÈ infatti possibile sferrare un attacco jamming ai dispositivi LoRa utilizzando hardware LoRa di tipo commercial. 

Un aggressore può reinviare o ripetere una serie di trasmissioni di dati validi sulla rete LPWAN per esaurire le risorse di rete. Questi attacchi sono chiamati attacchi replay. Il fattore principale alla base di questi attacchi è l'esaurimento delle risorse di rete e la penetrazione nella rete utilizzando messaggi e handshake precedenti. Tuttavia, non si tratta di un attacco facile. Per portare a termine questo attacco, l'attaccante deve avere una conoscenza preliminare delle frequenze e dei canali di communicazione per accedere ai dati nella rete. Pertanto, questi attacchi sono meno evidenti nelle reti LPWAN. 

Un attacco Wormhole è un attacco in cui un aggressore cattura i pacchetti di dati da un dispositivo della rete e li trasmette a un altro dispositivo della rete. Si tratta di un attacco facile se paragonato a un attacco replay e può essere lanciato senza una conoscenza preliminare del meccanismo crittografico della rete. 

Caratteristiche di sicurezza delle diverse tecnologie LPWAN 

Dopo aver analizzato alcuni tipi generali di attacchi alle reti LPWAN, analizziamo alcune caratteristiche di sicurezza delle tecnologie LPWAN. 

1. Caratteristiche della sicurezza LoRaWAN 

LoRaWAN è una tecnologia LPWAN molto diffusa e ampiamente utilizzata in numerose applicazioni IoT. Le reti LoRaWAN sono criptate con il metodo di crittografia AES-128. Questo metodo di crittografia è responsabile di garantire la sicurezza a più livelli. 

La sicurezza di LoRaWAN è garantita dai suoi metodi di attivazione. Questi metodi di attivazione garantiscono la connessione di dispositivi validi alla rete LoRaWAN. L'attivazione Over-the-Air (OTAA) fornisce chiavi di sessione che cambiano ogni volta che il dispositivo si collega alla rete. In questo modo si evitano potenziali rischi e minacce alla sicurezza. Inoltre, per contrastare gli attacchi replay, i contatori di messaggi LoRaWAN uplink/downlink. Inoltre, i dispositivi LoRaWAN memorizzano le credenziali di sicurezza in un hardware difficilmente manipolabile e accessibile. Nel complesso, le caratteristiche di sicurezza di LoRaWAN garantiscono una connessione di rete sicura, tuttavia queste reti sono suscettibili di attacchi jamming, compromissione delle chiavi dei dispositivi e della rete, attacchi replay e attacchi wormhole. 

2. Caratteristiche di sicurezza di Sigfox 

A differenza di LoRaWAN, Sigfox è considerata un'opzione più sicura tra le tecnologie LPWAN. Un'interessante caratteristica di sicurezza di Sigfox è il firewall incorporato. Questo limita l'accesso alla rete da parte di dispositivi dannosi e di aggressori che effettuano lo spoofing. Inoltre, garantisce che i nodi dei dispositivi interessati ricevano solo le informazioni necessarie, evitando così il traffico inutile verso i dispositivi finali. Inoltre, i dispositivi Sigfox ricevono una chiave di autenticazione univoca symmetrical durante la produzione, il che limita la compromissione del dispositivo. Infine, l'architettura Sigfox evita gli attacchi di replay e garantisce un'autenticazione sicura dei dati. 

Inoltre, a differenza dei dispositivi LoRaWAN, i dispositivi Sigfox non dispongono di meccanismi OTA, il che riduce ulteriori rischi e minacce. Tuttavia, Sigfox offre all'utente la flessibilità di scegliere un meccanismo di crittografia adeguato, che può aumentare il livello di rischio della rete. 

3. Caratteristiche di sicurezza NB-IoT 

NB-IoT è una tecnologia LPWAN basata su cellulare che eredita i meccanismi di autenticazione e crittografia presenti nelle tecnologie di communicazione cellulare. Inoltre, questa può essere considerata la tecnologia LPWAN più sicura, oltre a LTE-M che è un'altra tecnologia LPWAN basata sulle cellule. A differenza di LoRaWAN e Sigfox, NB-IoT opera nello spettro di frequenze con licenza, rendendolo meno suscettibile agli attacchi di personale non autorizzato a causa delle normative. Inoltre, poiché la communicazione di rete è trascurata dagli operatori di rete, essi forniscono ulteriori canali di communicazione sicuri. Le reti private virtuali (VPN) sono un'opzione popolare disponibile nelle reti IoT basate su cellulari.  

Infine, la rete NB-IoT utilizza la funzione Non-IP Data Delivery (NIDD) che consente a un dispositivo di inviare dati alla rete senza uno stack IP. In questo modo il dispositivo non è rintracciabile attraverso il suo indirizzo IP e le sue intestazioni nella rete. 

Strategie generali per mitigare i rischi di sicurezza IoT nel vostro progetto 

Abbiamo discusso brevemente le diverse minacce e i rischi per la sicurezza presenti nelle reti LPWAN. Inoltre, abbiamo discusso specificamente alcune delle principali caratteristiche di sicurezza delle diverse tecnologie LPWAN. Nonostante le caratteristiche di sicurezza delle diverse tecnologie, dovremmo essere consapevoli di alcuni consigli generali per evitare rischi e minacce alla sicurezza della nostra rete. 

Il primo consiglio generale è quello di proteggere la connessione al progetto con l'aiuto di meccanismi di crittografia adeguati e, se necessario, di firewall. A seconda delle esigenze di progettazione, si può anche pensare di dotarsi di un firewall hardware. Inoltre, è sempre più importante essere proattivi che reattivi. Pertanto, assicuratevi di effettuare un'adeguata valutazione dei rischi del vostro progetto prima della sua implementazione e di identificare chiaramente le informazioni che il dispositivi finali della rete LPWAN saranno raccolti. Infine, aggiungete alcune ridondanze alla rete implementando una rete secondaria. Ciò aumenterà la sicurezza della rete complessiva, ma comporterà un costo considerevole per il progetto. 

Conclusione 

In conclusione, possiamo dire che nonostante i vantaggi delle reti LPWAN, la sicurezza è un fattore essenziale nelle reti IoT. Si tratta di un aspetto critico, soprattutto nelle reti che trattano informazioni sensibili. Per ottenere i massimi benefici dalle reti LPWAN, sono essenziali livelli di sicurezza più elevati. Pertanto, assicuratevi di aggiungere un ulteriore elemento di sicurezza alla vostra rete LPWAN.