隨著數(shù)字時代的發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)自己處于多種傳輸和存儲信息的方式之中。從居住在我們家中的智能設備到為各行各業(yè)提供動力的先進人工智能系統(tǒng),技術與我們日常生活的交織從未如此錯綜復雜。
然而,隨著這種深度整合,一個嚴峻的現(xiàn)實也隨之而來:我們創(chuàng)建的信息渠道和存儲庫越多,潛在威脅的廣度就越大。
這些威脅不僅數(shù)量增加,而且影響的程度也增加。當涉及到物聯(lián)網行業(yè)內的人工智能安全性時,這一點更為明顯。在引入其革命性潛力的同時,物聯(lián)網也帶來了新的安全挑戰(zhàn),需要我們高度關注。
本文旨在讓讀者沉浸在物聯(lián)網行業(yè)的人工智能安全世界中,探索漏洞、潛在威脅以及確保更安全的數(shù)字未來的策略,同時讓讀者更多地了解構成該主題的不同種類的“證券”。
IT 安全、信息安全和網絡安全:了解其中的區(qū)別
如今,IT 安全、信息安全和網絡安全等術語經?;Q使用。這不可避免地導致人們對它們的含義的廣泛混淆,即使在科技行業(yè)的專業(yè)人士中也是如此。隨著我們更深入地了解物聯(lián)網和人工智能安全領域,區(qū)分這些術語至關重要。這可能是第一次令人困惑,但我們將嘗試通過一些插圖逐步展開這個多層系統(tǒng)。
處理安全性就是我們所說的風險管理。風險管理可能超出任何與IT相關的問題,但在現(xiàn)代世界的某個時刻,它不可避免地與信息技術相交。這個交叉點包括?IT 安全、信息安全和網絡安全。讓我們更仔細地檢查它們中的每一個。
IT 安全特別關注數(shù)字數(shù)據(jù)及其處理系統(tǒng)的保護。它強調保護計算機系統(tǒng)免遭盜竊、損壞或未經授權的訪問。這可能涉及防范惡意軟件、網絡釣魚等的措施。
如果您查看 IT 安全的類型,您可能會看到一些新的方面。它包括網絡安全、互聯(lián)網安全、端點安全、云安全和應用程序安全。
信息安全的核心是保護信息免受未經授權的訪問、使用、披露、中斷、修改或破壞。信息安全的主要目標是維護數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性。信息安全的類型包括應用程序安全、云安全、基礎設施安全、事件響應、加密、災難恢復和漏洞管理。
反過來,網絡安全也包含在信息安全中,并構成其主要部分。網絡安全專門涉及保護系統(tǒng)、網絡和數(shù)據(jù)免受網絡威脅。盡管如此,網絡安全仍包含在信息安全中,并且與 IT 安全有部分重疊。
網絡安全策略可能涉及防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、加密協(xié)議等。如果您想了解更多關于網絡安全類型的信息,它涵蓋了網絡安全、云安全、端點安全、應用程序安全和物聯(lián)網安全。
在網絡安全框架內,物聯(lián)網漏洞是指針對物聯(lián)網 (IoT) 設備或系統(tǒng)的網絡攻擊。
一旦遭到入侵,網絡犯罪分子就可以接管設備、提取信息或將其合并到受感染的設備集合中,從而形成僵尸網絡以發(fā)起 DoS 或?DDoS 攻擊。
諾基亞威脅情報實驗室最近的調查結果強調了這種惡意物聯(lián)網僵尸網絡活動的頻繁出現(xiàn),該實驗室自 2022 年以來掀起了一股巨大的浪潮。
該實驗室創(chuàng)始人凱文·麥克納米(Kevin McNamee)的見解表明,在網絡中觀察到的惡意軟件活動中,有很大一部分(約60%)可歸因于物聯(lián)網僵尸網絡。
在專門討論?5G 時代移動僵尸網絡增長的采訪中,Kevin McNamee 討論了與前幾代相比,5G 網絡如何提供增強的安全性,尤其是在移動核心內。隨著移動時代的到來,這是目前的情況,與之前的PC時代不同,活躍的移動用戶數(shù)量顯著增加。
隨著移動和物聯(lián)網設備的興起,5G帶寬的增加擴大了潛在的攻擊面,尤其是隨著物聯(lián)網設備的增長。一項創(chuàng)新的 5G 功能,即“網絡切片”,允許為不同的應用設計專門的安全措施。
然而,要說對物聯(lián)網領域的攻擊跟上其發(fā)展的步伐是輕描淡寫的。隨著人工智能力量的進步,攻擊者可以通過日常使用的小工具侵入一個人的個人生活,并將它們用于他們追求的目的。
在美國電視劇《Next》中,IoV(車聯(lián)網)領域的漏洞被帶到了最前沿。在這里,計算機科學家理查德·韋斯(Richard Weiss)在注意到一系列復雜的非人類網絡攻擊后,對使用電子設備變得越來越偏執(zhí),并開始完全避免它們。
盡管他采取了預防措施,但他還是成為了由人工智能發(fā)起的車輛襲擊的目標。這次攻擊導致了一場近乎致命的事故,網絡威脅的唯一證據(jù)是他在計算機被清理干凈之前保存的代碼快照。
這種敘述揭示了當車輛變得更加互聯(lián)和依賴技術時所帶來的潛在危險,為人工智能驅動的惡意攻擊開辟了途徑。
另一個例子可以在更可行的場景中找到。據(jù)?Verdict?報道,智能家居設備因其潛在的網絡安全漏洞而受到越來越多的審查。文章指出,許多設備缺乏安全基礎設施,例如傳統(tǒng)的操作系統(tǒng),并且通常帶有硬編碼的密碼,這使得它們容易受到破壞。
另一個令人擔憂的因素是,一個受感染的設備可以充當同一網絡上其他設備的網關。因此,即使是智能家居生態(tài)系統(tǒng)中的一個薄弱環(huán)節(jié),無論是門鈴、攝像頭,甚至是魚缸,都會危及整個網絡的安全。
此外,IIoT 或工業(yè)物聯(lián)網涉及將數(shù)字技術集成到工業(yè)環(huán)境中。其核心是工業(yè)控制系統(tǒng) (ICS),它是監(jiān)管從運輸和能源到供水系統(tǒng)等關鍵基礎設施的專用網絡設備。
鑒于它們在重要基礎設施中的作用,任何違規(guī)行為都可能產生災難性后果,正如各種威脅評估和事件中所記錄的那樣。
2012 年 ICS-CERT 發(fā)現(xiàn)針對天然氣管道行業(yè)的網絡入侵,在工業(yè)控制系統(tǒng)網絡事件的歷史文章(Hemsley、Kevin E. 和 E. Fisher,Dr. Ronald,2018 年)中提到,描繪了潛在的破壞,其威脅能夠摧毀整個城市。同樣,這篇文章對石油、石化和能源制造商等大型關鍵行業(yè)提出了一系列不同的攻擊。
下表來自上述研究,提供了來自各種來源的信息,包括網絡安全公司、獨立安全專家和新聞媒體。該匯編重點介紹了影響 ICS 設備和重要基礎設施的重大網絡威脅、事件和活動(盡管事件數(shù)量不限于這些實例)。在某些情況下,ICS設備是直接目標;在另一些國家,他們要么間接成為目標,要么受到影響。從圖表中可以明顯看出,網絡攻擊以不同的形式出現(xiàn),并產生不同的后果。但重要的是要記住,人工智能攻擊的潛力是巨大的。例如,人工智能驅動的對核能工業(yè)的攻擊可能會產生災難性的后果,甚至可能摧毀整個國家。
什么是人工智能安全及其在物聯(lián)網保護中的作用?
AI 安全是指為保護人工智能系統(tǒng)、機器學習模和相關技術免受潛在威脅、漏洞和惡意活動而實施的一套實踐、策略和措施。它包括一系列保護措施,以確保人工智能系統(tǒng)在其整個生命周期內的完整性、機密性、可用性和合乎道德的使用。AI 安全的類型包括:
數(shù)據(jù)安全確保人工智能系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性,包括加密、訪問控制、安全數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)匿名化,以防止未經授權的訪問或數(shù)據(jù)泄露。
隱私保護作為人工智能安全的一個組成部分,可以分為兩個領域。差分隱私包括在數(shù)據(jù)中引入受控干擾的方法,以保護個人隱私,而不影響數(shù)據(jù)的一般有用性。相比之下,聯(lián)邦學習允許將訓練過程分散到各種設備上,以防止原始數(shù)據(jù)的泄露。
信息安全也有幾種類型。人工智能與所有這些有關。例如,人工智能系統(tǒng)也可能成為惡意軟件和入侵企圖的目標。實施入侵檢測系統(tǒng)和實時監(jiān)控有助于識別和緩解此類威脅,即漏洞管理。
值得注意的是,隨著新威脅的出現(xiàn)和人工智能系統(tǒng)的發(fā)展,需要不斷監(jiān)控和調整安全措施。威脅情報(Threat Intelligence)和補丁管理(Patch Management)意味著定期應用更新和補丁來修復漏洞,是必要保護方法的頂峰。
除了上述內容外,還需要事件響應和恢復。安全事件響應包括用于解決安全漏洞或攻擊的協(xié)議。災難恢復作為一種善后措施,有助于計劃在事件發(fā)生后恢復正常操作。
可解釋性和透明度作為人工智能安全的另一個層次,確保了人工智能模型的可解釋性和透明度。它對于識別漏洞和理解決策方式至關重要。透明的模型更易于審計和調試。
人與人之間的交互安全確保人與人工智能系統(tǒng)之間的交互是安全的。這包括保護用戶數(shù)據(jù)、防止冒充攻擊,以及確保 AI 生成的輸出不會被用于惡意目的。
反過來,模型安全側重于保護 AI 模型本身免受對抗性攻擊、模型反轉攻擊和中毒攻擊等攻擊,例如:
對抗性擾動:?精心設計的惡意輸入,旨在欺騙 AI 模型做出錯誤的預測。
轉移攻擊:跨不同 AI 模型工作的對抗性攻擊。
白盒和黑盒攻擊,取決于攻擊者對目標模型架構的了解。
偏見和公平性 人工智能中的安全性涉及檢測和減少數(shù)據(jù)和模型中的偏見的技術,同時確保預測是公平的。這個級別圍繞著偏見緩解(Bias Mitigation)——一種識別和減少訓練數(shù)據(jù)中偏見的技術,以及公平意識學習(Fairness-aware Learning),旨在設計在不同人口群體中做出公平預測的模型。
生命周期安全性封裝了應在 AI 系統(tǒng)的整個生命周期(從設計和開發(fā)到部署和退役)中實施的措施。這包括安全的編碼實踐、定期更新和系統(tǒng)的正確處置。
監(jiān)管合規(guī)性規(guī)定,人工智能系統(tǒng)必須遵守相關法規(guī),例如數(shù)據(jù)保護法(例如?GDPR)、行業(yè)特定法規(guī)和道德準則。這使我們開始研究人工智能倫理安全,它確保人工智能系統(tǒng)的開發(fā)和部署符合道德使用政策的道德規(guī)范。
最后,混合 AI -人類安全同樣重要,因為它提供人機交互安全性,將人類專業(yè)知識與 AI 分析相結合,用于威脅檢測和整體人類監(jiān)督,這有助于確保 AI 決策接受人工審查。
可以采取哪些措施?
使用 AI 安全性來防止 IoT 和 IIoT 攻擊需要采用多方面的方法。特別小心地處理數(shù)據(jù)至關重要,確保在 AI 模型中負責任地使用數(shù)據(jù)。此外,通過防止用戶端不必要的上傳來保護個人數(shù)據(jù)也很重要。
智能小工具易感性的例子告訴我們,持續(xù)更新和修補移動設備、筆記本電腦和物聯(lián)網設備等用戶端點上的漏洞至關重要。
此外,企業(yè)責任也凸顯出來。人工智能公司必須理解并融入深刻的全球責任感。雖然通過道德要求灌輸這種意識可能具有挑戰(zhàn)性,但立即采取立法和監(jiān)管措施可以彌合差距。從更廣泛的層面來看,立法修訂也至關重要。
除此之外,應該限制不必要的人工智能對物聯(lián)網領域的訪問,只確保必要和安全的交互。
最后,我要堅持對安全的三重強調。安全,安全,再次,安全重申了保護系統(tǒng)的極端重要性。正如 IT 安全、信息安全和網絡安全發(fā)揮著關鍵作用一樣,AI 安全現(xiàn)在也加入了這一行列。AI 安全類型必須與上述解決方案配對,確保全方位保護。