AWS IoT Greengrass 安全概述 - AWS IoT Greengrass
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本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。

AWS IoT Greengrass 安全概述

AWS IoT Greengrass 使用 X.509 证书、AWS IoT 策略,以及 IAM 策略和角色来保护在本地 Greengrass 环境中的设备上运行的应用程序。

下图显示了 AWS IoT Greengrass 安全模型的组件:

A - Greengrass 服务角色

AWS IoT Greengrass 从 AWS IoT Core、AWS Lambda 和其他 AWS 服务访问您的 AWS 资源时所代入的客户创建的 IAM 角色。有关更多信息,请参阅Greengrass 服务角色

B - 核心设备证书

用于使用 AWS IoT Core 和 AWS IoT Greengrass 对 Greengrass 核心进行身份验证的 X.509 证书。有关更多信息,请参阅AWS IoT Greengrass 的设备身份验证和授权

C - 设备证书

用于使用 AWS IoT Core 和 AWS IoT Greengrass 对 Greengrass(连接)设备进行身份验证的 X.509 证书。有关更多信息,请参阅AWS IoT Greengrass 的设备身份验证和授权

D - 组角色

AWS IoT Greengrass 从 Greengrass 核心调用 AWS 服务时所代入的客户创建的 IAM 角色。

使用此角色可指定用户定义的 Lambda 函数和连接器访问 AWS 服务(例如 DynamoDB)时所需的访问权限。您还可以使用它来允许 AWS IoT Greengrass 将流管理器流导出到 AWS 服务并写入 CloudWatch Logs。有关更多信息,请参阅Greengrass 组角色

注意

AWS IoT Greengrass 不使用 Lambda 函数云版本的 AWS Lambda 中指定的 Lambda 执行角色。

E - MQTT 服务器证书

用于 Greengrass 核心设备与 Greengrass 组中的连接设备之间传输层安全性 (TLS) 相互身份验证的证书。该证书由存储在 AWS 云中的组 CA 证书签名。

设备连接工作流程

本节将介绍 Greengrass 连接设备如何连接到 AWS IoT Greengrass 服务和 Greengrass 核心设备。Greengrass 连接设备是与核心设备位于同一 Greengrass 组中的已注册 AWS IoT Core 设备。

  • Greengrass 核心设备使用其设备证书、私钥和 AWS IoT Core 根 CA 证书连接到 AWS IoT Greengrass 服务。在核心设备上,配置文件中的 crypto 对象指定这些项目的文件路径。

  • Greengrass 核心设备从 AWS IoT Greengrass 服务下载组成员信息。

  • 部署 Greengrass 核心设备时,Device Certificate Manager (DCM) 会处理 Greengrass 核心设备的本地服务器证书管理。

  • 连接的设备连接到 AWS IoT Greengrass 服务,使用其设备证书、私钥和 AWS IoT Core 根CA证书。连接后,AWS IoT Core 设备会使用 Greengrass 发现服务查找其 Greengrass 核心设备的 IP 地址。该设备还会下载组 CA 证书,此证书用于与 Greengrass 核心设备进行 TLS 相互身份验证。

  • 连接设备会尝试连接到 Greengrass 核心设备,并传递其设备证书和客户端 ID。如果客户端 ID 与设备的事物名称匹配并且证书有效(属于 Greengrass 组),将进行连接。否则,将终止连接。

的 AWS IoT 连接的设备的策略必须授予 greengrass:Discover 允许设备发现核心的连接信息的权限。有关策略语句的更多信息,请参阅发现授权

配置 AWS IoT Greengrass 安全性

要配置您的 Greengrass 应用程序的安全性,请执行以下操作:

  1. 为您的 Greengrass 核心设备创建一个 AWS IoT Core 事物。

  2. 为您的 Greengrass 核心设备生成密钥对和设备证书。

  3. 创建 AWS IoT 策略并将其附加到设备证书。该证书和策略允许 Greengrass 核心设备访问 AWS IoT Core 和 AWS IoT Greengrass 服务。有关更多信息,请参阅核心设备的最低 AWS IoT 策略

    注意

    不支持在核心设备的 AWS IoT 策略中使用事物策略变量 (iot:Connection.Thing.*)。核心使用相同的设备证书与 AWS IoT Core 建立多个连接,但是连接中的客户端 ID 可能与核心事物名称不完全匹配。

  4. 创建 Greengrass 服务角色。此 IAM 角色授权 AWS IoT Greengrass 代表您访问来自其他 AWS 服务的资源。这将允许 AWS IoT Greengrass 执行基本任务,例如,检索 AWS Lambda 函数和管理设备影子。

    您可以跨 AWS 区域使用同一个服务角色,但该角色必须与您使用 AWS IoT Greengrass 的每个 AWS 区域中您的 AWS 账户关联。

  5. (可选)创建 Greengrass 组角色。此 IAM 角色将为在 Greengrass 核心上运行的 Lambda 函数和连接器授予调用 AWS 服务的权限。例如,Kinesis Firehose 连接器需要将记录写入到 Amazon Kinesis Data Firehose 传输流的权限。

    您只能将一个角色附加到 Greengrass 组。

  6. 为连接到您的 Greengrass 核心的每个设备创建一个 AWS IoT Core 事物。

    注意

    您也可以使用现有 AWS IoT Core 事物和证书。

  7. 为连接到您的 Greengrass 核心的每台设备创建设备证书、密钥对和 AWS IoT 策略。

AWS IoT Greengrass 核心安全委托人

Greengrass 核心使用以下安全委托人:AWS IoT 客户端、本地 MQTT 服务器和本地 Secrets Manager。这些委托人的配置存储在 config.json 配置文件的 crypto 对象中。有关更多信息,请参阅AWS IoT Greengrass 核心配置文件

此配置包含用于身份验证和加密的主要组件使用的私有密钥的路径。AWS IoT Greengrass 支持两种模式的私有密钥存储:基于硬件或基于文件系统(默认)。有关在硬件安全模块上存储密钥的更多信息,请参阅硬件安全性集成

AWS IoT 客户端

AWS IoT 客户端(IoT 客户端)管理 Greengrass 核心与 AWS IoT Core 之间通过互联网进行的通信。AWS IoT Greengrass 将 X.509 证书与公有和私有密钥一起使用,以便在为此通信建立 TLS 连接时实现双向身份验证。有关更多信息,请参阅 X.509证书和 AWS IoT CoreAWS IoT Core 开发者指南.

的 IoT 客户端支持RSA和EC证书和密钥。该证书和私有密钥是为 config.json 中的 IoTCertificate 委托人指定的。

MQTT 服务器

本地 MQTT 服务器管理 Greengrass 核心与该组中其他 Greengrass 设备之间通过本地网络进行的通信。AWS IoT Greengrass 将X.509 证书与公有和私有密钥一起,以便在为此通信建立 TLS 连接时实现双向身份验证。

默认情况下,AWS IoT Greengrass 会为您生成一个 RSA 私有密钥。要将核心配置为使用不同的私钥,您必须为 MQTTServerCertificate 主体 config.json。您负责旋转客户提供的密钥。

私有密钥支持
RSA 密钥 EC 密钥
密钥类型 支持 支持
关键参数 最小长度为 2048 位 NIST P-256 或 NIST P-384 曲线
磁盘格式 PKCS#1、PKCS#8 SECG1、PKCS#8
最低 GGC 版本
  • 使用默认RSA密钥: 1.0

  • 指定RSA密钥: 1.7

  • 指定EC密钥: 1.9

私有密钥的配置决定了相关过程。有关 Greengrass 核心作为服务器支持的密码套件的列表,请参阅 TLS 密码套件支持

如果未指定私有密钥(默认)
  • AWS IoT Greengrass 基于轮换设置来轮换密钥。

  • 核心生成一个 RSA 密钥,用于生成证书。

  • MQTT 服务器证书包含一个 RSA 公有密钥和一个 SHA-256 RSA 签名。

如果指定了 RSA 私有密钥(需要 GGC v1.7 or later)
  • 您负责轮换密钥。

  • 核心使用指定密钥来生成证书。

  • RSA 密钥的最小长度必须为 2048 位。

  • MQTT 服务器证书包含一个 RSA 公有密钥和一个 SHA-256 RSA 签名。

如果指定了 EC 私有密钥(需要 GGC v1.9 or later)
  • 您负责轮换密钥。

  • 核心使用指定密钥来生成证书。

  • EC 私有密钥必须使用 NIST P-256 或 NIST P-384 曲线。

  • MQTT 服务器证书包含一个 EC 公有密钥和一个 SHA-256 RSA 签名。

    核心提供的 MQTT 服务器证书包含一个 SHA-256 RSA 签名,无理论密钥类型如何。因此,客户端必须支持 SHA-256 RSA 证书验证才能与核心建立安全连接。

Secrets Manager

本地 Secrets Manager 安全地管理您在 AWS Secrets Manager 中创建的密钥的本地副本。它使用私有密钥来保护用于对密钥进行加密的数据密钥。有关更多信息,请参阅将密钥部署到 AWS IoT Greengrass 核心

默认情况下, IoT 客户端私钥已被使用,但您可以为 SecretsManager 主体 config.json。仅支持RSA密钥类型。有关更多信息,请参阅指定用于密钥加密的私有密钥

注意

目前,AWS IoT Greengrass 仅支持 PKCS#1 v1.5 填充机制,该机制用于在使用基于硬件的私有密钥时加密和解密本地密钥。如果您按照供应商提供的说明手动生成基于硬件的私有密钥,请确保选择 PKCS#1 v1.5。AWS IoT Greengrass 不支持最优非对称加密填充 (OAEP)。

私有密钥支持
RSA 密钥 EC 密钥
密钥类型 支持 不支持
关键参数 最小长度为 2048 位 不适用
磁盘格式 PKCS#1、PKCS#8 不适用
最低 GGC 版本 1.7 不适用

MQTT 消息传递工作流中的托管订阅

AWS IoT Greengrass 使用订阅表来定义如何在 Greengrass 组中的设备、函数和连接器之间交换 MQTT 消息,以及如何与 AWS IoT Core 或本地影子服务交换 MQTT 消息。每个订阅都指定了发送或接收消息所借助的源、目标和 MQTT 主题。仅当定义了相应的订阅时,AWS IoT Greengrass 才允许将消息从源发送到目标。

订阅仅定义从源到目标的单向消息流。要支持双向消息交换,您必须创建两个订阅,每个订阅针对一个方向。

TLS 密码套件支持

AWS IoT Greengrass 使用 AWS IoT Core 传输安全模型通过 TLS 密码套件来加密与云的通信。此外,AWS IoT Greengrass 数据还采用静态时加密(在云中)。有关 AWS IoT Core 传输安全性和支持的密码套件,请参阅 运输安全AWS IoT Core 开发者指南.

用于本地网络通信的受支持密码套件

与 AWS IoT Core 相反,AWS IoT Greengrass Core 对证书签名算法支持以下本地网络 TLS 密码套件。当私有密钥存储在文件系统上时,所有这些密码套件都受支持。当核心被配置为使用硬件安全模块 (HSM) 时,子集将受支持。有关更多信息,请参阅 AWS IoT Greengrass 核心安全委托人硬件安全性集成。该表还包含支持所需的最低 AWS IoT Greengrass 核心软件版本。

密码 HSM 支持 最低 GGC 版本
TLSv12. TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384 支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 不支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 不支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 不支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384 不支持 1.0
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256 支持 1.9
TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384 支持 1.9
TLSv11. TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 不支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 不支持 1.0
TLSv10. TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA 不支持 1.0
TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA 不支持 1.0