物聯網的資安攻防大戰!臺灣該如何見招拆招?
110/09/22
曾繁安
科技大觀園特約編輯
資策會資安科技研究所王仁甫策略總監專訪
5G 科技讓萬物聯網的新紀元已經來臨,代表著機器與機器溝通,人類過上全自動化的超便捷生活不再是夢。但這同時也意味著科幻電影中,邪惡駭客組織攻占重要機關的主機系統,引發一連串資安問題,甚至攸關社會國家安危的重大事件,也可能在現實中發生!
科技帶來的便利與風險並存的這個世代,來聽聽資安專家——資策會資安科技研究所王仁甫策略總監的精彩分享,一起思考 5G 物聯網下面對的資安挑戰。
一起跟資安達人瞭解 5G 如何翻轉我們的生活!
「16 年前一個月黑風高的夜晚,博士班學姐的一通電話,讓我踏上資安這條不歸路……」
問起投入資安領域的契機,王總監用打趣的口吻開場。當時在學姐的建議下,他參與了設計國内第一個資安指標的工作,從此開啓與資安的不解之緣。自稱「資安界 56 哥」的王總監,雖非一般人熟悉的另一位仁甫兄,但他對科技資安研究的敏銳觀察與豐富經驗,肯定令人甘拜下風。
他談到,4G 網絡的發展令網紅經濟崛起,你我都不曾想像『點讚、訂閲、打開小鈴鐺』會變成一種常態。而接下來的 5G 物聯網,將帶來更大的轉變與衝擊。
為什麽比起 4G,5G 有「大頻寬、高速率、低延遲」的特性?這是因為目前 4G 所在電磁波區間(約 450 MHz ~ 3800 MHz)已塞滿用戶,讓網速變得越來越慢,因此人類便把腦筋動到頻率更高的毫米波頻段(約30 GHz ~ 300 GHz)。增加了 5G 的區段,就像從塞爆的車流中,移到空曠的新路上。而頻率越高,頻寬也越寬,這條道路不止空曠而且比原先的更寬闊,於是訊息的傳遞能暢行無阻,理論上可比 4G 快一百倍!
「5G 最重要的,就是可以達成邊緣運算(Edge Computing)。」
王總監舉例,自動駕駛和遠距醫療還未普及,是因為傳統仰賴的雲端運算(Cloud Computing),傳輸訊息的速度不夠快,且成本高。雲端運算可以比喻作中央集權制,凡事都要經過朝廷皇上批閲議決,效率自然較低;但邊緣運算就像地方分權,讓數據可以直接在收集端附近實時處理和分析,無需先上報到雲端進行存儲、管理和分析運算,節省了上傳等待運算的時間,也減輕網絡和服務器的負擔。
在高速公路和手術檯上,微秒之差就是生死關頭。而 5G 搭配邊緣運算,大大提高的數據傳輸速率與極低的延遲,讓自動車之間可以維持安全的相對距離,遠端控制的手術刀可以精準無差地落在正確的部位。
也有賴於 5G 科技,需要大量運算資源的人工智慧(Artificial Intelligence,AI)也可以實現。這些發展促成物聯網(Internet of Things, IOT)的建立,機器和機器之間可以達成溝通,整合各方數據資訊,迅速有效率地完成各種指令。小至個人智能家居,大至工廠機械、重要基礎設備如水壩、發電廠等等,都能踏入數位自動化的新境界。
越方便就越危險?機器與機器的連接也要小心
不過,5G 的特性也改變了用戶與網絡間的關係。傳統 4G 是直鏈狀的系統,由電信商自上而下提供網絡,再經由應用程式界面(Application Programming Interface,API)提供服務給用戶,存在一個封閉式的層級關係。但速率快、訊號覆蓋範圍較小的 5G(注1), 則是由邊緣端、應用裝置及用戶組成,數據傳輸相互往來的三角形體系,不再有上下權限差別的限制。為了形成物聯網提供更多應用,5G 網絡也變得更對外開放,被駭入的風險也會提高。
研究專長為駭客行爲的王總監提到,如今網絡犯罪的作案手法越來越多元。過去搶匪洗劫銀行,還要擔心實體鈔票金條太重,扛不動。現在駭客只要動一動手指,就能利用惡意程式讓銀行的上億元瞬間消失;或使用勒索病毒,鎖定廠商的資料庫,再以巨額款項要挾,否則就把重要生產機密銷毀或公諸於世。
「5G 應用得越深,危害的情境就越高。」
未來 5G 物聯網可能面對的兩大資安威脅,包括用戶 IP 可能被駭入後,可能被用作惡意中繼站或跳板繼續攻擊另一方,讓受害者同時也成了加害者。再來,當物聯網涉及的層面越來越廣,假如被不法分子入侵掌控的是自駕車、基地台,甚至是重大國家基礎建設如水壩、發電廠等等,造成的損失傷害不堪設想!
網絡戰資訊戰開打,台灣如何接招還擊?
從個人角度,平時養成謹慎小心的習慣,不隨便亂點不明連接,隨時留意最新的網絡犯罪手法,是保護自己的不二法門。但在通訊科技發達的今時,第三次世界大戰很可能就在網路上發生,資安可是攸關國家安危的重大議題。
自 2016 年起,台灣便喊出「資安即國安」的口號,而王總監也參與在草擬「資安即國安」1.0 與 2.0 戰略的工作中。在1.0 戰略中,首要步驟就是將資安鐵三角(資訊安全、通訊安全、國家安全)正規化。政府也修訂相關法規,將資訊和網際空間延伸為國家主權的一環,並把駭客攻擊與竊取智慧財產,納入情報蒐集的工作,才能為網絡戰做好準備。
「守護要自己來,就需要有人才。沒有資安人才,就沒有基礎的資安;沒有錢投入,也不會有資安人才。」
王總監强調,一個國家的資安要做好,最重要的就是資源與人力的投入。如果國内資安產業沒有妥善發展,資安人才缺乏,就必須仰賴國外的產品。若系統程式都不是由自己人開發,而是假手於他人,便難以確保檢測過程的可靠性,往往等到資安事件發生後,才驚覺漏洞的存在。因此,政府也編組了多支專業團隊,培訓資通電軍與資安產業人才,為國内資安把關。
而「資安即國安 2.0」的重點,除了規劃新設數位發展部、成立專責的資通安全署,就是主動式防禦(注 2)——與其乖乖等著被人打,不如自己先請外部團隊攻擊自己,作資安測試,去找出資安漏洞和弱點!舉例來說,業界為了找出系統防禦上的漏洞盲點,常會委外進行紅隊演練(Red Teaming)。就像在進行軍事演習,紅隊扮演進攻方,以無所不用其極的方法嘗試入侵,同時驗證藍隊防守方的偵測與回應能力。這樣的演練成本可不低,一次就要三五百萬臺幣起跳。
但台灣不用付錢,就有免費的資安攻防演練!王總監如此笑言。這是因為,在全球最常受駭客攻擊的國家排行榜上,台灣可是位居前列。根據網路資安商 Fortinet 的報告,2021 年第一季台灣遭受到超過兩百萬次的駭客攻擊,平均每分鐘就會遭遇逾 15 次的攻擊!所謂危機就是轉機,這些源源不絕的攻擊,也讓台灣深具適合發展資安產業的龐大潛力。王總監認為,資安產業要像台灣未來的台積電,扮演護國神山般的角色。
想投身資安產業?不需要獻出心臟,只要有一顆熱忱的心
「投入資安產業不要限科系,但是要有一顆熱忱、學習的心。」對於有心想往資安領域發展的年青人,王總監給出這樣的建議。
雖非資訊科學出身,但大學的工程背景,讓王總監有了程式語言的基礎。後來他取得經濟學、法學雙碩士,前者使他瞭解產業界的趨勢走向,法學則令他知曉資安重合規性與合法性的重要。在科技管理與智慧財產權領域的博士論文中,他則從社會學、科技研究的方法分析駭客行為。他表示,跨領域的學習可以讓他從更廣濶的視角,釐清各方問題之後,找到痛點,來提供更好、更全面的科技與資安政策。
王總監指出,這一代除了要與人溝通,還要學會與機器溝通,所以掌握好程式語言的邏輯基礎是重要的,因此王總監所在的資策會資安所,除了研發研發資安監控平臺,將研發的成果技轉給業界,同時他也擔任台灣駭客協會(HITCON)理事和社團法人臺灣校園資訊安全推廣暨駭客培育協會(TDOH)理事,推展培育資安人才的各項活動,未來希望能舉辦小朋友駭客營,讓孩子在小學階段就能接觸和體會程式語言是有趣的。他也勉勵年輕人,能力好的可以負責找漏洞和抵禦攻擊,站在資安攻防戰最前線;即使程度不夠拔尖,也可肩負資安維運的工作,在各自的崗位上適才所用,都能為守護資安和國安,盡一份心力。
根據光速等於波長乘以頻率(c = f × λ)關係式,我們知道頻率越高的波段,波長越短,穿透能力強。所以 5G 電磁波訊號遇到障礙物時,會想强行穿越而非「繞」過,繞射能力弱,造成散失的能量大。因此 5G 雖然有著高速率、低延遲的優勢,弱點就是訊號覆蓋範圍小,故需要設置夠多的基地台方可實現,而電信服務商會提供用戶建設專網——既不同於覆蓋範圍大的公網,而是擁有特地目的、獨立運作的網絡系統。
此外,主動式防禦也包含三要素:歸因、阻斷、減災。歸因便是找出攻擊的背後原因,釐清駭客的犯案動機,才能對症下藥。再來,對惡意程式來源進行阻斷,往後才可以減少再次被入侵的風險。
附圖:王仁甫
和台灣知名藝人同名同姓的王總監,説話風趣幽默,整個採訪過程充滿笑聲。圖/台灣資安大會
邊緣運算架構
邊緣運算架構與傳統雲端架構不同的地方是,資料將改放在網際網路和本地網路之間的邊緣運算層作處理,等資料變少了,再將處理後的資料回傳雲端。
攻擊
台灣平均每分鐘就會遭遇逾 15 次的攻擊,源源不絕的攻擊讓台灣深具適合發展資安產業的龐大潛力。圖/pexels
資料來源:https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=0853796d-0b42-4a72-a0cb-ed70ddad9f77&fbclid=IwAR2H03H3PtQ6JhtQIy6KpMaz78iFa7NBgfizoTzEbAGba_58W6guaSHYBkg
層級分析法論文 在 國家衛生研究院-論壇 Facebook 的最佳解答
《科技部科普文章分享》【精準定位神經受損區段 裴育晟讓患者再次「感動」】:是什麼原因讓科學家們不敢懈怠?是什麼樣的浪漫,讓一位醫學系畢業生繞過半個地球浸泡實驗室多年,只為了將陽春白雪的科學突破帶進人們的生活?
林口長庚醫院復健科系主任及教授級主治醫師裴育晟,從親身參與觸覺神經科學和心理物理學的頂尖研究,到近年以系統神經科學為導向開發多種醫療器械,正在一步步改變你我的世界。
回到最初,當裴育晟在長庚大學取得醫學士學位後,選擇了不同於主流的道路,來到了世界聞名的頂級醫學院——美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)攻讀神經科學博士,在靈長類動物模型上研究大腦如何解析指尖皮膚與物體表面相對的移動方向,還有神經對於持續刺激的適應性,算是極重要卻又非常冷門的高層級知覺功能課題。博士班期間,裴育晟在國際知名頂尖期刊發表了多篇突破性的學術論文。
畢業後他回到林口長庚醫院復健科任職,同時在長庚大學任教,至今累積多件醫療器械技術專利,這也許可歸功於他廣泛參與基礎科學與臨床醫學的研究背景。
裴育晟跨研究與臨床的背景,使他能夠看見臨床上的真正需要,並運用基礎科學的研究方法提出解決方案。他意識到許多由於外傷、骨折、壓迫等因素而傷及周邊神經的病人,需要接受切除受傷神經的重建手術。
然而,手術中最關鍵的步驟——判定受損區段並將之切除,卻僅能依靠外科醫師以肉眼判斷,缺乏輔助判斷的醫療器材。因此,手術不完美的情況時常發生,例如受損區段切除不足會導致神經功能無法恢復,而過度切除健康區段將會因為殘端過短而必須接受神經移植。
「有沒有醫材可以告訴我那一段有受損、那一段沒有受損,讓我們做出正確的決定?」裴育晟於是投注實驗室資源,研發出「可撓式陣列電極感知器」,記錄經由電刺激所產生延著神經傳導的電位訊號,可以標定神經受損區段近端及遠端之邊緣,並以電腦分析決定受損區段。
最後,研究團隊以動物實驗驗證了此醫材在急性受傷以及慢性恢復後之神經確實有用,這是神經重建手術的重大突破,可以滿足神經受損區段的定位需求,提升手術的治療效果。這項研究成果已發表於期刊Journal of Neural Engineering。
■完整文章,詳( 科技部 科技大觀園):
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=ba8f8f43-a5d9-4e84-a88f-2eda0708a313
#科技部科普文章分享
財團法人國家衛生研究院
國家衛生研究院-論壇
層級分析法論文 在 3Q 陳柏惟 Facebook 的精選貼文
【三級警戒未來何時解?從研究找依據!】
疫情進入三級警戒至今,本週似有趨穩趨勢,但還難稱真正緩和。不過隨著高強度防疫持續,生計受影響的行業越來越多,也讓人擔心民眾出現「防疫疲乏」的現象,雖然目前還沒到鬆懈的時候,但未來我們有沒有一個「警戒降級」的明確標準,用科學化的方式,及最保險的部署,逐步回復原本的生活?
#修改疫情警戒標準增列查核條件 #訂出解除三級之明確安全標準
根據先前2021/1/21發布的疫情警戒標準,各級警戒的升降依據是病例數與傳播鏈,譬如:『出現感染源不明之本土病例(二級)』、『單周出現3件以上社區群聚事件或1天確診10名以上感染不明的本土病例(三級)』,藉此標準去規定防疫的層級。
和一月時相比,不論國際上或國內,都已經開始進行疫苗施打,而雙北大流行之後,也有更多的數據來反映本土流行的樣態。團隊和我在近期討論過程中,也都會從國際上的實證研究,來參考如何讓大家在安全狀況下解封。我們大致上提出三個建議:
1. 根據實證證據,納入疫苗接種率考量
2. 確保流行熱區疫調、匡列、檢驗作為足夠
3. 各項限制分別逐步開放
我們先來討論疫苗接種率,根據《自然醫學》(Nature Medicine)6月10日刊登的論文[1]指出,在177個以色列社區中,疫苗施打率每增加20%,未施打疫苗族群的陽性檢驗率就會下降一半,這篇研究由於使用以色列四大健保之一的資料,涵蓋百萬人以上,因此有相當的證據力,可以讓我們看出,疫苗接種率在還沒達到理論上的「群體免疫閾值」以前,和保護力就有一定的正向關係。打疫苗不僅保護自己,並可間接保護沒打疫苗的他人。
這篇研究的附件中,更動各種參數,保護力都相對穩定。但要注意若僅算「高齡族群(>66歲)施打率」,則對未打疫苗族群的保護力就很弱,這可能是因為高齡族群本身活動力就低,較不會「主動產生」傳播鏈。
當然,根據由美國、南韓、德國三國數據的實際分析,疫苗先打高齡者,可以拯救最多生命[2],英國研究也顯示,先打60歲以上高齡族群,可以讓武漢肺炎造成的死亡降低96%、住院降低80%、加護病房入住也降低65%[3]。顯示台灣先打高齡族群的政策當然正確。
但要疫苗要涵蓋到一定比率中壯年人口(若把55~65歲加進來就有效),才能有效抑制輕症與無症狀傳播。也就是說,在解封過程中,需考量中壯年人口施打疫苗比率來「漸進放寬」管制措施。
但在疫苗接種以外,同一篇文章作者也提到,以色列的封鎖等NPI政策,與疫苗是相輔相成,此因素無法被獨立排除。我們也看到,能夠妥善進行疫調、擴大往外匡列、搭配對高風險群大量篩檢的地方,在圍堵疫情上表現都不錯。例如指揮中心進駐苗栗後,成功控制大量移工感染疫情,近幾日確診個案都早已被隔離,這才能確保社區的安全。而社區的安全性,也可以用抗原快篩陽性率、抗體陽性率、背景病毒量幾種方式去推估,已確保疫情已被侷限住。
最後,解封過程中,一定要小心謹慎,現行三級警戒不少限制,譬如停課、展覽館、社團交接、公祭、群聚人數限制、餐廳需外帶......等等規定,也應該研擬「風險區分」來分開開放。
根據英國研究,第一次封鎖令的對國民行為的影響,以及減少死亡的效應,遠高於第二次封鎖令,很可能有「防疫疲勞」的現象[4]。顯示解了又封,國民遵守的程度就沒這麼好。因此,我希望把「關鍵人口疫苗接種率」(例如65歲以上50%)、「青壯人口(18~65歲)疫苗接種率」(例如20%)、縣市疫調匡列與篩檢能量(能否確實掌握多層對象,外圈的篩檢陽性率)都納入「解封標準」,訂定更嚴格、更安心、更透明的標準,讓社會大眾了解,穩定民心,並得以達到社會共識。
在這次解封以後,今年都不用再倒退,才能讓經濟振興、產業輔導轉型等後續政策順利推展,這有賴與大眾的溝通和討論,重建國人信心,而不只是頒布命令而已。
期待台灣經此一役,能成為一個真正的公衛國家!
1.Milman, O., Yelin, I., Aharony, N., Katz, R., Herzel, E., Ben-Tov, A., ... & Kishony, R. (2021). Community-level evidence for SARS-CoV-2 vaccine protection of unvaccinated individuals. Nature Medicine, 1-3.
2.Goldstein, J. R., Cassidy, T., & Wachter, K. W. (2021). Vaccinating the oldest against COVID-19 saves both the most lives and most years of life. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(11).
3.Cook, T. M., & Roberts, J. V. (2021). Impact of vaccination by priority group on UK deaths, hospital admissions and intensive care admissions from COVID‐19. Anaesthesia, 76(5), 608-616.
4.Davies, N. G., Barnard, R. C., Jarvis, C. I., Russell, T. W., Semple, M. G., Jit, M., & Edmunds, W. J. (2021). Association of tiered restrictions and a second lockdown with COVID-19 deaths and hospital admissions in England: a modelling study. The lancet infectious diseases, 21(4), 482-492.
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