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用自定义加密库保障IIoT系统安全

用自定义加密库保障IIoT系统安全 OMG DDS安全规范推进至1.0版,将原生以数据为中心的安全模型引入DDS标准。这一演进赋予工业物联网(IIoT)解决方案DDS原有的灵活性、可靠性和实时性能。

规范亮点是服务插件接口(SPI)架构。SPI让您定制安全机制——认证、访问控制、加密、日志、数据标记——无需修改应用代码。

本文解释SPI框架,展示如何配置RTI Connext DDS Secure内置插件,将加密操作委托给您选择的库。

DDS安全服务插件接口(SPI)

DDS安全规范不改变应用API。相反,它定义五个插件组件,DDS中间件按需调用。这些插件通过标准化接口提供独特信息保障功能。

用自定义加密库保障IIoT系统安全

五个SPI:

SPI名称 其类型和操作的目的
认证 验证DDS域参与者身份,支持双向认证,建立共享密钥。
访问控制 确定已认证参与者可执行哪些DDS操作,如加入域、创建Topic、DataReader、DataWriter。
加密 执行加密/解密、哈希、数字签名、消息认证码。
日志 捕获域参与者的安全相关事件。
数据标记 为应用特定用途向数据添加安全标签或标记。

SPI架构提供各安全层面的广泛定制。虽可替换任意SPI实现,但SPI调用时机仍由DDS中间件管控,确保规范合规。

规范第9章描述的内置插件提供跨DDS实现的无缝互操作。RTI Connext DDS Secure随附这些插件及简明定制路径。

定制RTI Connext DDS Secure内置插件

捆绑安全插件二进制支持安全DDS系统即时部署。配置域参与者的PropertyQosPolicy指向所需安全制品——访问控制文件、治理文档、身份证书——按规范要求。

若需深度修改,RTI提供可构建源文件。但多数场景下,利用OpenSSL EVP API提供更简单方案。

替换加密算法实现

内置插件使用OpenSSL EVP引擎执行加密功能,但允许注入自定义引擎。您的引擎可重定向调用至FIPS合规库或任何支持EVP接口的加密提供商。

插件暴露的功能包括:

功能 内置DDS安全插件指定算法
对称加密/解密 AES-GCM,128位或256位密钥
签名/验签 RSA-PSS或ECDSA配合SHA-256
密钥交换 DH或ECDH,定义参数
消息认证码 HMAC-SHA256和GMAC
安全哈希函数 SHA-256
随机数生成 加密强随机数生成器

使用不同加密提供商,可配置插件加载您的EVP引擎,或实现转发调用至您库的桩代码。

修改内置插件本身

若默认算法或参数不满足需求,可修改插件源码。常见变更包括选择替代算法、调整密钥大小、从动态链接切换到静态链接。

更广泛定制——如新身份认证方案——请咨询RTI专家,确保修改与DDS安全规范兼容。

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