（文章來源：維科網）

邊緣計算作為一種新的技術理念重新定義了企業信息系統中云、管、端的關系，邊緣計算不是單一的部件，也不是單一的層次，而是涉及到EC-IaaS、EC-PaaS、EC-SaaS的端到端開放平臺。邊緣計算網絡架構的變遷必然也對安全提出了與時俱進的需求，為了支撐邊緣計算環境下的安全防護能力，邊緣安全需要滿足需求特征。

第一，海量特征。包括海量的邊緣節點設備、海量的連接、海量的數據，圍繞海量特征，邊緣安全需要考慮特性與能力構建。

高吞吐：由于邊緣網絡中連接的設備數量大、物理連接條件和連接方式多樣，有些具有移動性，接入和交互頻繁，要求相關的安全服務突破接入延遲和交互次數限制，即邊緣節點的安全接入服務應具有高吞吐量。可采用的解決方案包括支持輕量級加密的安全接入協議，支持無縫切換接入的動態高效認證方案。

可擴展：隨著邊緣網絡中接入設備數量劇增，設備上運行著多樣的應用程序并生成大量的數據，要求相關安全服務能夠突破可支持的最大接入規模限制，即邊緣節點的資源管理服務應具有可擴展性。可采用的解決方案包括物理資源虛擬化、跨平臺資源整合、支持不同用戶請求的資源之間安全協作和互操作等。

自動化：由于邊緣網絡中海量的設備上運行著多樣化的系統軟件與應用程序，安全需求也多樣化，要求相關安全服務能夠突破管理人員限制，即邊緣側的設備安全管理應具有自動化。可采用的解決方案包括邊緣節點對連接的設備實現自動化的安全配置、自動化的遠程軟件升級和更新、自動化的入侵檢測等。

智能化：由于邊緣網絡中接入設備數量大，生成和存儲大量的數據，可以彌補云中心大數據分析時延性高、周期性長、網絡耗能嚴重等缺陷，要求相關安全服務能夠突破數據處理能力限制，即邊緣節點的安全服務應智能化。可采用的解決方案包括云邊協同的安全存儲/ 安全多方計算、差分隱私保護等。

透明：由于邊緣設備的硬件能力和軟件類型呈多樣化，安全需求也呈多樣化，要求相關安全服務能夠突破對復雜設備類型管理能力的限制，即邊緣節點對不同設備安全機制的配置應具有透明性。可采用的解決方案包括邊緣節點可對不同設備安全威脅實現自動識別、安全機制的自動部署、安全策略的自動更新等。

第二，異構特征。包括計算的異構性、平臺的異構性、網絡的異構性以及數據的異構性，圍繞異構特征，邊緣安全需要考慮相關特性與能力構建。無縫對接：邊緣網絡中存在大量異構的網絡連接和平臺，邊緣應用中也存在大量的異構數據，要求相關安全服務能夠突破無縫對接限制，提供統一的安全接口，包括網絡接入、

資源調用和數據訪問接口。可采用的解決方案：基于軟件定義思想實現硬件資源的虛擬化和管理功能的可編程，即將硬件資源抽象為虛擬資源，提供標準化接口對虛擬資源進行統一安全管理和調度，實施統一的接入認證和API 訪問控制。

互操作：邊緣設備具有多樣性和異構性，在無線信號、傳感器、計算能耗、存儲等方面具有不同的能力，通常會產生不可忽略的開銷，并產生實現/ 操作復雜性。要求相關安全服務能夠突破互操作性限制，提供設備的注冊和標識，可采用的解決方案包括設備的統一安全標識，資源的發現、注冊和安全管理等。

透明：由于邊緣設備的硬件能力和軟件類型呈多樣化，安全需求也呈多樣化，要求相關安全服務能夠突破對復雜設備類型管理能力的限制，即邊緣節點對不同設備安全機制的配置應具有透明性。可采用的解決方案包括邊緣節點可對不同設備安全威脅實現自動識別、安全機制的自動部署、安全策略的自動更新等。

第三，資源約束特征。包括計算資源約束、存儲資源約束以及網絡資源約束，從而帶來安全功能和性能上的約束。圍繞資源約束特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構建。

輕量化：由于邊緣節點通常采用低端設備，存在計算、存儲和網絡資源受限、不支持額外的硬件安全特性(如TPM、HSM、SGX enclave、硬件虛擬化等)限制，現有云安全防護技術并不能完全適用，需要提供輕量級的認證協議、系統安全加固、數據加密和隱私保護、以及硬件安全特性軟件模擬方法等技術。

云邊協同：由于邊緣節點的計算和存儲資源受限，存在可管理的邊緣設備規模和數據規模限制，且許多終端設備具有移動性(如車聯網等)，脫離云中心將無法為這些設備提供全方位的安全防護，需要提供云邊協同的身份認證、數據備份和恢復、聯合機器學習隱私保護、入侵檢測等技術。

第四，分布式特征。邊緣計算更靠近用戶側，天然具備分布式特征。圍繞分布式特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構建。

自治：與傳統云中心化管理不同，邊緣計算具有多中心、分布式特點，因而在脫離云中心的離線情況下，可以損失部分安全能力，進行安全自治，或者說具有本地存活的能力。需要提供設備的安全識別、設備資源的安全調度與隔離、本地敏感數據的隱私保護、本地數據的安全存儲等功能。

邊邊協同：由于邊緣計算的分布式特性，加上現場設備的移動性(經過多個邊緣計算節點，甚至跨域/多邊緣中心)、以及現場環境/ 事件的變化，使得服務的需求(如智能交通)也發生變化，因此在安全方面也需要提供邊邊協同的安全策略管理。

可信硬件支持：邊緣節點連接的設備(如移動終端、IoT 設備)主要是無線連接和具有移動性，會出現頻繁的、跨邊緣節點的接入或退出情況，導致不斷變化的拓撲和通信條件，松耦合和不穩定的架構，易受賬號劫持、不安全系統與組件等威脅，需要提供輕量級可信硬件支持的強身份認證、完整性驗證與恢復等。

自適應：邊緣節點動態地無線連接大量、不同類型的設備，每個設備上嵌入或安裝了不同的系統、組件和應用程序，它們具有不同的生命周期和服務質量(QoS)要求，使得對邊緣節點資源的需求和安全的需求也發生動態變化。需要提供靈活的安全資源調度、多策略的訪問控制、多條件加密的身份認證方案等。

第五，實時性特征。邊緣計算更靠近用戶側，能夠更好的滿足實時性應用和服務的需求。圍繞實時性特征，邊緣安全需要考慮下述特性與能力構建。

低延遲：邊緣計算能夠降低服務延遲，但是許多邊緣計算場景(如工業、物聯網等)僅能提供時間敏感服務，專有的網絡協議或規約在設計時通常只強調通信的實時性及可用性，對安全性普遍考慮不足，安全機制的增加必將對工業實時性造成影響。需要提供輕量級、低延遲的安全通信協議。

容錯：邊緣節點可以收集、存儲與其連接現場設備的數據，但是缺乏數據備份機制，數據的不可用將直接影響服務的實時性。需要提供輕量級、低時延的數據完整性驗證和恢復機制，以及高效的冗余備份機制，確保設備故障或數據損壞、丟失時，能夠在限定的時間內快速恢復受影響/ 被損毀數據的可用性。

彈性：邊緣計算節點和現場設備均容易受到各種攻擊，需要經常對系統、組件和應用程序進行升級和維護，但這將直接影響服務的實時性。需要提供支持業務連續性的軟件在線升級和維護、系統受到攻擊或破壞后的動態可信恢復機制。
（責任編輯：fqj）