
在万物互联的时代,设备身份不再只是序列号或IP地址,而是访问控制、数据加密和远程更新的信任基础。一旦设备身份被伪造或窃取,攻击者可冒充合法终端接入网络、篡改指令,甚至发起大规模僵尸网络攻击。正因如此,欧盟强制标准 EN 18031-1《网络安全》 将“安全的身份管理”列为关键要求,明确指出:
“设备应具备唯一、不可克隆且受保护的身份标识,并用于认证与安全通信。”(来源:ETSI EN 18031-1:2024,第5.2条)
这意味着,仅靠用户名和密码已远远不够——设备本身必须拥有内生于硬件的安全身份。
一、EN 18031 对身份管理的核心要求
标准从唯一性、保密性与可用性三个维度设定了强制规范:
1. 唯一且不可克隆的身份标识
- 每台设备必须具备全局唯一的身份凭证(如设备证书、私钥或硬件绑定ID)
- 身份信息不得通过软件生成或复制,须由安全硬件(如SE、TPM、HSM)生成并存储
- 禁止多台设备共享同一密钥或证书
2. 身份凭证的安全存储
- 私钥、证书等敏感材料不得以明文形式存储于主处理器内存或闪存中
- 必须使用硬件隔离机制(如TrustZone、Secure Element)防止恶意软件提取
- 调试接口(JTAG/UART)启用时不得暴露身份信息
3. 基于身份的安全认证
- 设备在连接云平台、APP或网关时,必须执行双向认证(Mutual Authentication)
- 推荐使用X.509设备证书 + TLS 1.2+ 实现强身份验证
- 禁止仅依赖MAC地址、IMEI或简单Token进行身份识别
二、典型身份管理架构对比
| 架构方案 | 安全等级 | 适用场景 | 是否满足EN 18031 |
|---|---|---|---|
| 软件生成密钥 + 明文存储 | 低 | 原型开发 | ❌ 不合规 |
| 主芯片内置密钥 + Secure Boot | 中 | 智能家居、穿戴设备 | ✅ 基本合规(需验证隔离性) |
| 独立安全元件(SE)存储证书 | 高 | 支付终端、儿童设备、医疗IoT | ✅ 完全合规 |
| 云绑定 + 动态令牌(无本地身份) | 低–中 | 部分消费电子 | ❌ 风险高,易被重放攻击 |
ETSI在技术指南中强调:“身份凭证若可被物理提取或远程导出,则视为无效防护。”
三、防止身份盗用的关键措施
为抵御常见攻击手段,设备应部署以下防御机制:
| 攻击类型 | 防御措施 |
|---|---|
| 密钥提取(物理拆解) | 使用防拆传感器,触发后自动擦除SE中密钥 |
| 中间人冒充(MITM) | 强制双向TLS认证,验证服务器与设备双方证书 |
| 重放攻击 | 在认证协议中加入时间戳或随机数(Nonce) |
| 固件替换伪造身份 | Secure Boot确保仅运行签名固件,防止加载伪造身份模块 |
四、合规实施建议
- 硬件选型阶段
优先选择集成安全启动+可信执行环境的SoC(如NXP LPC55S69、ESP32-S3、STM32U5),或外接安全元件(如Microchip ATECC608B)。 - 身份生命周期管理
- 在制造环节通过安全产线注入唯一证书
- 支持远程吊销(如通过OCSP或CRL)失窃设备身份
- 提供用户“重置身份”选项(如恢复出厂设置时生成新密钥)
- 文档与测试准备
- 在技术文件中说明身份生成、存储与使用流程
- 在认证测试中演示:
▶ 私钥无法通过软件读取
▶ 未签名固件无法加载
▶ 无效证书连接被拒绝
五、常见误区澄清
| 误区 | 正确认知 |
|---|---|
| “只要登录有密码就行” | EN 18031要求的是设备自身身份安全,而非仅用户账户 |
| “用UUID当身份就够了” | UUID无加密保护,可被复制,不满足“不可克隆”要求 |
| “云平台验证就够了” | 若设备无本地安全身份,仍可能被仿冒接入云端 |
总结
EN 18031将“安全身份管理”从最佳实践提升为法定义务。它要求设备不仅“知道你是谁”,更要“证明自己是谁”——且这一证明过程必须基于硬件级信任根。对于制造商而言,投资安全身份架构不仅是满足CE认证的必要步骤,更是构建长期产品可信度、防范大规模安全事件的战略举措。
在物联网世界,身份即信任;而信任,始于不可伪造的起点。
