I_P_W03_M04 Rozwój informatyki: Internet rzeczy
Rozwój Internetu rzeczy
Choć sam termin „Internet rzeczy” pojawił się dopiero w 1999 r. za sprawą Kevina Ashtona, jego początki sięgają lat osiemdziesiątych. Wówczas na uniwersytecie Carnegie Mellon do automatu z napojami podłączono mikroprzełączniki, które - dzięki połączeniu z zewnętrznym komputerem - umożliwiały zdalne sprawdzanie liczby dostępnych butelek oraz stopnia schłodzenia napojów. To rozwiązanie uznaje się za pierwszy etap na drodze do automatyzacji urządzeń elektrycznych.

W kolejnych latach, wraz z pojawianiem się na rynku coraz nowszych urządzeń i gadżetów z dostępem do sieci, zaczęto rozważać stworzenie systemu bezpośrednich powiązań między nimi. Taka sieć miała zwiększyć wydajność, uprościć obsługę i poszerzyć możliwości sprzętów elektronicznych. Im więcej urządzeń podłączymy do wspólnej infrastruktury, tym większe korzyści możemy uzyskać dzięki intuicyjnemu zarządzaniu całym systemem. Dodatkowo urządzenia mogą wymieniać się danymi, co pozwala im działać coraz sprawniej i bardziej inteligentnie.
Kevin Ashton, pomysłodawca terminu określanego jako – zauważył użyteczność technologii zdalnej identyfikacji radiowej (RFID), która umożliwiała m.in. odczytywanie wielu etykiet produktów przy pomocy czytnika. Technologia ta swoje główne zastosowanie znalazła w gałęzi handlu, gdzie wykorzystywana jest w celu prostego zarządzania łańcuchem dostaw.
Początkową ideą Internetu rzeczy miało być stworzenie rozbudowanego systemu komputerów zbierającego jak najwięcej informacji o jak największej liczbie „rzeczy”. Struktura ta miała zwiększać wydajność oraz niwelować koszty głównie w obrębie wcześniej wspomnianego handlu.
Tak stworzony system mógł dostarczać informacji m.in. w zakresie:
sprawności maszyn,
ilości wyprodukowanego towaru,
ilości sprzedanego towaru oraz zapotrzebowania na poszczególne produkty,
terminu ważności produktów,
bezpośredniej lokalizacji towaru (podczas dostawy z punktu A do punktu B).
Wszystko to przy jednoczesnym ograniczeniu ludzkiego czynnika do absolutnego minimum.
W ten sposób wchodząca w nowe millenium technologia wykształciła solidne podstawy do określenia jej mianem „rewolucyjnej”. Sam jej rozkwit miał jednak dopiero nadejść, kiedy to do powszechnego użytku zaczęły wchodzić smartfony.
Internet rzeczy dziś
Właściwe narodziny Internetu rzeczy (IoT) - w formie, w jakiej znamy go dziś - przypadają na przełom lat 2008 i 2009. To właśnie wtedy liczba urządzeń podłączonych do Internetu po raz pierwszy przewyższyła liczbę ludzi na świecie.
W tym okresie odbyła się również pierwsza oficjalna konferencja poświęcona IoT, a technologia ta zaczęła być postrzegana jako rozwiązanie mogące znacząco wpłynąć na funkcjonowanie gospodarki oraz przestrzeni publicznej wielu rozwiniętych państw, m.in. poprzez inteligentne systemy zarządzania ruchem, informowanie o korkach, wypadkach czy innych zagrożeniach.
Od tamtej pory liczba urządzeń z dostępem do sieci rośnie w tempie wykładniczym - obecnie szacuje się ją na około 50 miliardów i wciąż dynamicznie przybywa. Oznacza to, że na jedną osobę na świecie przypada średnio siedem urządzeń elektronicznych zdolnych do wzajemnej komunikacji w ramach Internetu rzeczy.
Co stoi za rozwojem Internetu rzeczy?
Przyczyn tak dynamicznego rozwoju Internetu rzeczy należy upatrywać przede wszystkim w upowszechnieniu nowoczesnych smartfonów, które stały się swoistym „centrum zarządzania” innymi urządzeniami podłączonymi do sieci. To właśnie za ich pomocą możemy sterować elementami inteligentnego domu - regulować temperaturę, oświetlenie czy pracę urządzeń - a także analizować parametry naszego ciała przesyłane bezpośrednio ze smart opasek.
Coraz częściej również sprzęty AGD, takie jak lodówki, pralki czy zmywarki, wyposażane są w moduły komunikacji internetowej. Włączanie kolejnych urządzeń do ekosystemu IoT zwiększa jego funkcjonalność, ponieważ umożliwia wymianę danych między sprzętami oraz ich wzajemne, inteligentne interakcje.
Ogromną rolę w rozwoju Internetu rzeczy odegrała także technologa chmury obliczeniowejchmury obliczeniowej, która dzięki niskim kosztom i szerokiej dostępności umożliwia swobodne przechowywanie danych niezbędnych do działania urządzeń w ekosystemie IoT. Jej funkcjonowanie opiera się przede wszystkim na zdalnym zapisie i przesyłaniu informacji na serwery, z których urządzenia otrzymują odpowiedź zwrotną. W praktyce oznacza to, że do pracy takich systemów potrzebne jest jedynie stałe połączenie z internetem.
W jaki sposób działa technologia Internetu rzeczy?
Działanie Internetu rzeczy opiera się na łączności urządzeń elektrycznych przy wykorzystaniu internetu, dzięki czemu możliwe jest stworzenie struktury wzajemnej wymiany, gromadzenia oraz przetwarzania informacji.
Łączność z internetem może być tym samym zapewniona w sposób przewodowy lub bezprzewodowy (co jest najczęstszym wyborem) m.in. za sprawą technologii:
Wi‑Fi,
Bluetooth,
sieci komórkowej,
Z‑Wave,
ZigBee.
Tym samym każde urządzenie posiadające możliwość podłączenia do sieci może stać się częścią struktury Internetu rzeczy. Niekiedy zamiennie z terminem Internetu rzeczy używane jest określenie Internet wszechrzeczy, które w swoim ogólnym znaczeniu określa sieć ludzi, procesów oraz przedmiotów podłączonych do internetu.
Bezpieczeństwo Internetu rzeczy
IoT to technologia, która zapewnia ogromną wygodę, ale jednocześnie wymaga szczególnej dbałości o bezpieczeństwo. Wraz z rosnącą liczbą urządzeń podłączonych do sieci zagrożone jest nie tylko cyberbezpieczeństwo pojedynczych użytkowników, lecz także całych miast, przemysłu i biznesu. Skutki ewentualnego naruszenia zabezpieczeń mogą być więc znacznie poważniejsze i bardziej odczuwalne.
Zagrożenia pojawiają się na wielu poziomach: jak przechowywać dane przesyłane między urządzeniami? Kto powinien mieć do nich dostęp? W jaki sposób uwierzytelniać użytkowników i kontrolować ich działania? Warto pamiętać, że IoT ma być przyjazny również dla osób, które nie stosują skomplikowanych haseł czy wieloetapowych metod weryfikacji. To z kolei sprzyja sytuacjom, które mogą prowadzić do wycieku danych lub przejęcia kontroli nad urządzeniem.
Nic dziwnego, że eksperci zajmujący się Internetem rzeczy podkreślają, iż kwestie bezpieczeństwa stanowią dziś największe wyzwanie dla dalszego rozwoju tej technologii.
Prywatność użytkowników
Firma HP przeprowadziła audyt wielu urządzeń IoT. Ich badanie wykazało, że praktycznie każde z nich nie tylko było podatne na atak, ale miało też konkretne słabe punkty w zakresie haseł, szyfrowania czy braku odpowiedniego zarządzania kontrolą dostępu.
Najczęstsze problemy wykryte przez firmę HP
Bezpieczeństwo Internetu rzeczy. Wybrane zagrożenia i sposoby zabezpieczeń na przykładzie systemów produkcyjnychProblemy z prywatnością danych – zanotowano podatności dotyczące prywatności związanej z gromadzeniem danych osobowych (imię, nazwisko, e‑mail, adres zamieszkania, data urodzenia, numer karty kredytowej oraz informacje na temat zdrowia itp.). Wiele badanych systemów przechowywało nieodpowiednio zabezpieczone dane osobowe w samym produkcie, w chmurze lub w obsługującej urządzenie aplikacji mobilnej.
Słabe punkty w systemie autoryzacji i uwierzytelnienia – systemy bezpieczeństwa w 80% badanych urządzeń nie wymagały haseł o odpowiedniej długości i złożoności (wiele urządzeń pozwalało na używanie trywialnych haseł).
Brak szyfrowania transmisji danych - 70% badanych urządzeń nie szyfrowało komunikacji z Internetem i sieciami lokalnymi, a połowa aplikacji mobilnych stosowanych do obsługi tych urządzeń przesyłała niezaszyfrowane komunikaty w chmurze obliczeniowej, Internecie lub sieci lokalnej.
Niebezpieczne interfejsy WWW - w 6 z 9 testowanych urządzeń zanotowano obawy związane z bezpieczeństwem interfejsów użytkownika.
Niewystarczający poziom bezpieczeństwa oprogramowania – 60% urządzeń nie stosowało szyfrowania podczas aktualizacji oprogramowania.
Źródło: Bartosz Blaicke, Artur Rot, Bezpieczeństwo Internetu rzeczy. Wybrane zagrożenia i sposoby zabezpieczeń na przykładzie systemów produkcyjnych, „Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej Zarządzanie” 2017, nr 26, s. 192.
Warto pamiętać, że decydując się na instalację w naszych domach urządzeń podłączonych do IoT, w pewnym stopniu sami narażamy się na potencjalne ataki. Doniesienia o tym, że urządzenia takie jak Alexa czy Google Home mogą nas podsłuchiwać, nie budzą już większego zdziwienia. Niepokoi jednak to, w jaki sposób pozyskane dane mogą zostać wykorzystane przez hakerów lub inne niepowołane osoby. Przykładów manipulowania użytkownikami jest wiele, a każdy z nich pokazuje, jak cenne i wrażliwe mogą być informacje gromadzone przez inteligentne urządzenia.
Ataki hakerskie
Pomimo tego, że historia IoT jest krótka, doświadczyliśmy już dotkliwych ataków hakerskich. Oto jeden z przykładów:
Bot Mirai
Atak sparaliżował wiele dużych serwisów – należał do nich między innymi Netflix czy Twitter. Zainfekowane komputery wyszukiwały w sieci słabo zabezpieczone urządzenia IoT, a następnie wykorzystywały je do masowego wysyłania zapytań do serwerów popularnych usług, co doprowadziło do ich całkowitego przeciążenia.
Jak hakerom udało się przejąć kontrolę nad kamerami i innymi urządzeniami? W wielu przypadkach użytkownicy… nie zmienili fabrycznych haseł. Atak okazał się więc zaskakująco prosty. Eksperci podkreślają, że mimo postępu technologicznego to właśnie człowiek pozostaje najsłabszym ogniwem całego łańcucha bezpieczeństwa.
Słownik
(ang. Internet of Things) system urządzeń elektronicznych, które po podłączeniu do sieci mogą się ze sobą komunikować bez udziału człowieka
usługa polegająca na udostępnianiu mocy obliczeniowej przez zewnętrzny serwer, do którego dostęp możliwy jest za pośrednictwem internetu