面试题：安全认证之TLS在物联网设备应用中的常见挑战及解决思路

Question

请阐述TLS在物联网设备应用过程中，可能会遇到哪些资源受限方面的挑战，针对这些挑战一般有哪些解决思路？

Answer 1

资源受限方面的挑战

1. 计算资源：物联网设备通常计算能力有限，TLS 握手过程中的加密、解密和签名验证等操作计算量较大，可能导致设备性能瓶颈，甚至无法完成握手。
2. 存储资源：TLS 协议实现需要存储密钥、证书以及协议运行过程中的一些状态信息等，物联网设备存储容量小，难以满足大量数据存储需求。
3. 网络带宽：TLS 通信会增加额外的数据传输量，比如握手消息、加密头部等，对于网络带宽受限的物联网设备，可能造成网络拥塞，影响数据传输效率。

解决思路

1. 计算资源：
   • 采用轻量级密码算法：如椭圆曲线密码（ECC）算法，相比 RSA 等传统算法，在提供同等安全强度下计算量更小。
   • 优化协议实现：对 TLS 协议栈进行精简，去除不必要功能，减少计算开销。
2. 存储资源：
   • 证书管理优化：采用短生命周期证书或证书链压缩技术，减少证书存储量；也可考虑云端存储证书，设备按需获取。
   • 状态信息精简：合理管理协议运行状态信息，及时清理不再使用的数据。
3. 网络带宽：
   • 数据压缩：在 TLS 通信基础上增加数据压缩机制，减少传输数据量。
   • 优化握手流程：采用预共享密钥（PSK）等方式简化握手过程，减少握手消息交互次数。