为智能家居实施改进的安全性和连接性

智能家居在可用功能和复杂性方面不断发展，因为来自众多供应商的几种不同的连接协议针对智能家居中使用的各种产品。

然而，许多消费者（根据无法控制的说法为71%）承认担心他们的个人信息在使用智能家居产品时被盗。同时，用户安装产品的易用性往往难以捉摸。随着物联网（IoT）的发展，这些问题变得越来越重要。

通过共同努力，许多领先的供应商和潜在供应商已经采取了下一步措施，为使用互联网协议（IP）的智能家居产品提供更好的互操作性和安全性。这项名为“Matter”的工作为智能家居设备和认证计划提供了标准，以便消费者可以识别和信任合规设备。

物质标准

为了将许多不同的网络派系聚集在一起并解决互连性和安全问题，连接标准联盟（前身为Zigbee联盟）创建了Matter工作组。该工作组由来自200多家主要参与者的专家组成，其中包括苹果，亚马逊，谷歌，江森自控，施耐德电气，LG电子等公司。

Matter的目标是，如果用户购买了两台经过Matter认证的设备，它们将轻松有效地协同工作。通过实现这一目标，消费者将对自己的购买充满信心，制造商将不必为其他主要甚至次要参与者整合不同的功能。根据市场研究公司Omdia的预测，消费者可以将2020年全球约5460万台联网主要家用电器的出货量增加到2025年的约1.75亿件。

图 1.根据Omdia的数据，目前全球所有主要家用电器中有8%已连接，到2025年，连接家电的数量可能会急剧增加。

典型物质用户体验

在典型的 Matter 场景中，用户可以将新产品带回家，并使用智能手机扫描附在产品背面的快速响应 （QR） 代码。此QR码对于该设备是唯一的，用于建立设备的身份并实现安全通信。按下设备上的配对按钮会指示它开始安装。有了这个提示，智能手机使用扫描的QR码中包含的加密信息与设备建立安全连接，验证设备以确定它确实经过Matter认证，确定它是什么类型的设备（在这种情况下是咖啡机），然后向设备发送咖啡机加入网络所需的所有必要信息（Wi-Fi密码等）。这包括为咖啡机提供一组新的凭据，以便它可以安全地与智能家居中的其他任何东西进行通信。咖啡机现在可以安全地与智能扬声器通信，因此智能扬声器可以启动特定的冲泡过程，使咖啡机成为智能家居中被接受且安全的成员。

与许多标准不同，Matter 不仅提供互操作性规范。Matter 还包括一个开源软件参考实现和一个认证计划。

认证

Matter对广泛互操作性的承诺取决于开放的认证计划。为了兑现这一承诺，产品必须通过测试方案进行认证，才能使用Matter品牌。类似的方法在解决其他领域（如HDTV）的互操作性问题方面效果很好。

创建可靠的互操作性将使智能家居能够从今天的早期采用者（愿意处理技术问题）过渡到中后期采用者，这些采用者的能力和持久性要低得多，并且不知道连接标准联盟网络和Z-Wave网络之间的区别，并且不想找出答案。他们只想从盒子里取出产品，插入并让它工作。为了实现这种简单互操作性的愿景，必须解决许多细节，例如安全性。

物质安全

在智能家居中，安全性对于防止对手发起物联网攻击（如Mirai攻击）至关重要。消费者意识到这些未经授权的访问攻击的可能性，并意识到智能家居设备存在安全问题。这些担忧是消费者广泛采用的重大障碍。

为了解决安全问题，Matter 包含许多保护功能。第一步是知道来自合格供应商而不是假冒的真实设备正在连接到网络。由于消费者经常在智能家居中使用无线网络，因此需要防止窃听。防止通过无线或设备本身操纵数据是另一个威胁。访问控制可防止未经授权访问安全摄像头和其他敏感设备。最后，固件更新对于保持系统安全至关重要，因此需要安全地安装这些更新，同时避免使用恶意软件进行非法更新。

Matter 中用于防范这些威胁的安全措施包括：

设备证明

所有各方的相互身份验证

使用安全协议的设备之间的安全通信

安全存储，尤其是私钥

安全固件更新

设备完整性，用于防止和检测危害

基于硬件的安全性对 Matter 尤其重要。Matter不使用密码，而是使用存储在硬件安全性中的加密密钥来提供更安全的方法，使密钥免受未经授权的人之手。由于密钥是一个非常大的随机数，因此几乎不可能确定它是什么。

英飞凌使用经过通用标准认证的制造工厂，提供具有加密功能、唯一身份凭证和高度受保护的信任锚的硬件安全产品。这些硬件安全芯片使Matter工作。它们包括PSoC™（片上可编程系统）和OPTIGA™系列产品等产品，这些产品可实现更小、更节能、更便宜的设计，用于非常小的物联网应用，同时仍提供物联网网络所需的安全身份凭证和加密功能，包括随机数生成器、加密/解密、签名和验证。

安全互联互通

连接标准联盟和100多家主要供应商开发的Matter规范使智能家居能够提供前所未有的连接性和安全性，并克服尚未被说服的买家的担忧。借助英飞凌科技等公司提供的易于实施的开源软件和产品，智能家居产品和其他智能（工厂、城市等）概念可以轻松安全地添加到用户的网络中，以改善他们的生活。

审核编辑：郭婷