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。

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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