随着智能门锁、摄像头、照明和家电全面联网，智能家居在提升生活便利的同时，也成为了网络攻击的高价值目标。一旦被攻破，不仅用户隐私暴露，甚至可能危及人身与财产安全。为此，欧盟自2025年8月1日起强制实施 EN 18031-1《网络安全》 标准，要求所有具备无线通信能力的智能家居设备必须具备抵御网络威胁的能力。
ETSI明确指出：“EN 18031-1设定了消费类无线设备在网络安全方面的最低强制要求。”
本文将从产品设计源头出发，提供一套系统化、可落地的智能家居设备安全设计指南，帮助制造商高效满足EN 18031合规要求。
一、安全设计核心原则
EN 18031-1围绕三大原则构建安全基线：
- 默认安全（Secure by Default）：出厂配置即具备最高安全级别
- 纵深防御（Defense in Depth）：多层防护，单点失效不导致整体崩溃
- 可维护性（Maintainable Security）：支持长期漏洞修复与安全更新
所有设计决策应以此为指导。
二、关键安全模块与实施建议
1. 安全启动与可信执行
| 要求 | 实施方案 |
|---|---|
| 防止恶意固件加载 | 启用 Secure Boot，仅运行经制造商私钥签名的固件 |
| 保护敏感操作 | 将身份认证、加密密钥等关键功能运行于 TEE（可信执行环境） 或 安全元件（SE） |
| 禁用调试接口 | 出厂后永久关闭 JTAG、SWD、UART 等物理调试端口 |
✅ 推荐芯片平台：NXP i.MX RT、ESP32-S3、Qualcomm QCS系列等均支持硬件级安全启动。
2. 强身份认证与访问控制
- 禁用默认密码：首次开机强制用户设置 ≥8 位强密码（含大小写字母、数字、符号）
- 支持多因素认证（如APP扫码+PIN）用于高权限操作（如远程开锁）
- 最小权限原则：不同用户角色（管理员/访客）拥有差异化控制权限
3. 加密通信与数据保护
| 通信场景 | 安全要求 |
|---|---|
| 设备 ↔ 云平台 | TLS 1.2 或更高版本，证书双向验证（mTLS）更佳 |
| 设备 ↔ 手机APP | 使用 DTLS 或基于 Noise 协议的安全通道 |
| 本地局域网通信 | 禁用明文协议（如HTTP、MQTT without TLS），采用加密配对机制 |
⚠️ 禁止在日志、调试信息或API响应中泄露密钥、令牌或用户凭证。
4. 安全固件更新（OTA）
EN 18031-1第6.3条明确要求设备必须支持安全更新：
- 固件包必须 数字签名，设备端验证后方可安装
- 支持 防回滚机制：拒绝安装版本号更低的固件
- 采用 A/B双分区 或 备份镜像，确保断电后可恢复
- 提供 更新状态通知，用户可确认是否成功
5. 漏洞管理与响应
- 在官网或APP内设立 安全漏洞报告渠道（如 security@company.com）
- 对CVSS评分 ≥ 7.0 的高危漏洞，承诺 72小时内响应，30天内发布修复
- 保留至少 6个月的操作与安全日志，支持审计追溯
三、典型设备安全架构参考
| 设备类型 | 关键安全措施 |
|---|---|
| 智能门锁 | Secure Boot + BLE配对加密 + 防暴力破解（5次失败锁定） + 远程擦除 |
| 家用摄像头 | 视频流端到端加密 + 本地存储加密 + 麦克风物理开关 + 隐私模式 |
| 智能音箱 | 语音数据本地处理优先 + 用户可删除录音 + 禁用未授权技能安装 |
| Wi-Fi插座/灯泡 | 默认关闭远程控制 + 固件签名 + 无调试后门 |
四、合规验证要点（测试关注项）
在EN 18031认证测试中，实验室将重点验证：
- 是否可绕过首次设置强密码
- OTA更新是否接受未签名固件
- 调试接口是否可被物理激活
- TLS配置是否存在弱密码套件（如SSLv3、RC4）
- 设备是否在无用户交互下自动上传敏感数据
任何一项不符合，均可能导致认证失败。
五、设计阶段 checklist（快速自评）
✅ 是否禁用所有默认账户与密码？
✅ 所有远程通信是否强制加密？
✅ 固件是否支持签名验证与防回滚？
✅ 是否提供漏洞报告渠道与更新承诺？
✅ 调试接口是否在量产版本中永久禁用？
若任一答案为“否”，需在量产前整改。
总结
EN 18031-1的强制实施，标志着智能家居设备的安全设计从“可选项”变为“必选项”。制造商不能再将安全视为后期补丁，而必须将其深度融入产品开发全生命周期。通过在硬件选型、固件架构与用户交互层面系统部署安全机制，不仅能顺利通过欧盟合规门槛，更能赢得消费者对品牌“可信、可靠”的长期信任。
真正的智能，始于安全。