LoRa水表存在哪些致命缺陷？這五大致命缺陷你一定要知道！

安全問題一：

免費頻段+公開標準=易受攻擊

LoRa技術(shù)在誕生之初，便選擇了非授權(quán)頻段，這雖然有利于LoRa網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模推廣，但是卻為未來的網(wǎng)絡(luò)安全埋下隱患。

LoRaWAN工作在ISM(Industrial Scientific Medical，工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué))免費頻段，它的協(xié)議規(guī)范是公開的，這就帶來一個問題——易受攻擊。

LoRa將面臨的一種攻擊方式是偽造報文。要“偽造”一個End Node是困難的，但是攻擊者可以偵聽4字節(jié)的DevAddr，直接使用該地址發(fā)送報文，Gateway會轉(zhuǎn)發(fā)給Network Server（LoRaWAN Server四種服務(wù)器之一，簡稱為NS），NS檢查MIC（Message IntegrityCode，信息完整碼，由NwkSKey進行128AES加密）錯誤，丟棄該“偽造報文”。

另一種攻擊方式是“惡意擁塞”。攻擊者使用LoRa設(shè)備，在125kHz帶寬，發(fā)送最大長度preamble（前導(dǎo)碼），那么該通道將被惡意占用。只要攻擊者遵守duty cycle和發(fā)射功率，這種攻擊是“合法的”。

存在這種易受攻擊的安全隱患，LoRa使用者還是需要提高警惕。未來很可能，需要政策法規(guī)或行業(yè)規(guī)范，才能讓LoRaWAN免受擁塞攻擊。

相對而言，NB-IoT使用了授權(quán)頻段，有三種部署方式：獨立部署、保護帶部署、帶內(nèi)部署。全球主流的頻段是800MHz和900MHz。NB-IoT是基于授權(quán)頻段的通信，可以有效減少擁塞現(xiàn)象，而且減少被攻擊的概率，安全性能好。國內(nèi)三大運營商可為NB-IoT提供電信級保障，安全性、可靠性有保障。

安全問題二：

LoRa終端無SIM卡，是弱終端

LoRa的終端網(wǎng)絡(luò)認證憑證，沒有類似SIM卡的安全存儲介質(zhì)，安全需依賴終端的物理防護，這對于弱終端而言存在極大泄露風險。

弱終端（比如電氣水表等）容易被被攻擊者近端接觸，若身份泄露，存在惡意終端仿冒合法終端接入網(wǎng)絡(luò)/云平臺，并對網(wǎng)絡(luò)/云平臺進行類似DDoS攻擊來消耗整個系統(tǒng)資源；同時惡意終端仿冒合法終端上報錯誤數(shù)據(jù)導(dǎo)致企業(yè)/用戶遭受經(jīng)濟損失，比如仿冒正常用戶上報錯誤電表數(shù)據(jù)，導(dǎo)致電力企業(yè)電費異常，或?qū)е抡Ｓ脩粜枰嘟浑娰M。

而相比之下，NB-IoT終端網(wǎng)絡(luò)認證憑證采用SIM卡存儲，提供安全可信存儲，防護等級可以達到EAL4以上，且經(jīng)過無線通信長時間、大范圍安全考驗，是全球認可的認證憑證存儲方式。

安全問題三：

認證機制簡單且未受權(quán)威認可

LoRa的終端與網(wǎng)絡(luò)/服務(wù)器的認證機制為簡單且未得到標準組織認可的協(xié)議，且認證采用的隨機數(shù)DevNonce只有2字節(jié)，AppNonce只有3字節(jié)，認證請求MIC縮短為4字節(jié)，遠低于業(yè)界普遍使用的隨機數(shù)32字節(jié)。

認證隨機數(shù)過短，會導(dǎo)致較短時間內(nèi)就可能前面用過的隨機數(shù)被重復(fù)使用，從而使得攻擊者可以進行重放攻擊。

與此同時，當MIC過短容易發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致攻擊者利用此問題，惡意仿冒終端接入進行偽造入侵。這對于智能門鎖這樣防護等級要求很高的場景而言非常危險，利用LoRa認證協(xié)議隨機數(shù)和完整碼過短，攻擊者可以重放開鎖指令，或仿冒終端，導(dǎo)致智能門鎖執(zhí)行錯誤開鎖指令，從而導(dǎo)致生命和財產(chǎn)損失。

而NB-IoT基于標準3GPP AKA/DTLS流程進行網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層認證，隨機數(shù)、認證結(jié)果長度均符合標準及業(yè)界要求，可以有效杜絕這些風險。

安全問題四：

LoRa密鑰管理弱，存風險

在密鑰管理上，LoRa網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用傳輸層都由由相同的根秘鑰、隨機數(shù)生成而生成，兩層密鑰相互不隔離；同時加密/完整性保護秘鑰采用AES_128加密導(dǎo)出，安全等級和加密強度不足，業(yè)界也無此操作，也未經(jīng)過業(yè)界安全組織驗證，因此存在秘鑰泄露導(dǎo)致數(shù)據(jù)隱私泄露、數(shù)據(jù)被篡改等風險。

這對于物聯(lián)網(wǎng)中政府、企業(yè)和個人的核心數(shù)據(jù)和隱私數(shù)據(jù)的保護，都帶來巨大的挑戰(zhàn)和威脅。比如智能環(huán)保中，攻擊者利用LoRa密鑰強度不足、單一密鑰派生或密鑰管理不善等弱點，就可能使得環(huán)保監(jiān)控的數(shù)據(jù)被竊取，導(dǎo)致大氣、水質(zhì)污染等數(shù)據(jù)泄漏或惡意謠傳，引起社會恐慌和群體性事件，直接影響社會穩(wěn)定和國家安全。

而NB-IoT數(shù)據(jù)加密/完整性保護秘鑰基于3GPP/DTLS采用標準的HKDF算法派生，網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層秘鑰由不同機制派生且相互隔離，兩層安全不會相互影響。

安全問題五：

LoRa技術(shù)被國外公司壟斷，難保國家安全

最為關(guān)鍵的是，在當前政治環(huán)境下，尤其是面臨未來中美貿(mào)易爭端可能長期化的威脅背景下，LoRa由美國公司SEMTECH獨家私有技術(shù)壟斷，終端和網(wǎng)關(guān)芯片IP專利由SMETCH獨家掌控，而且未來技術(shù)演進路徑也不明晰。

這無論從國家和IoT產(chǎn)業(yè)鏈，還是公司利益而言，都存在芯片被禁售、支付高昂專利費、數(shù)據(jù)被竊取、網(wǎng)絡(luò)被控制等潛在巨大的技術(shù)和國家安全風險。今年上半年，國內(nèi)某家知名通信企業(yè)被美國政府制裁，導(dǎo)致該企業(yè)休克性癱瘓，經(jīng)濟利益和政治利益都損失巨大，對于全球所有國家和產(chǎn)業(yè)而言都教訓(xùn)深刻。

NB-IoT屬于3GPP開放標準體系，技術(shù)專利由多家公司提供，且芯片供應(yīng)廠家眾多（有14家），技術(shù)可天然演進到5G，因此技術(shù)和國家安全風險很低。

總結(jié)：

LoRa無法滿足IoT規(guī)模商用安全需求

總之，LoRa技術(shù)的獨家私有安全協(xié)議，在安全性上存在諸多問題和挑戰(zhàn)，根本無法支撐大規(guī)模IoT商用部署安全要求。比如在智慧城市、智能環(huán)保、智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療、智能家居等應(yīng)用場景，LoRa部署的終端和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量越大，所帶來的安全問題和風險挑戰(zhàn)越大。

而從IoT海量接入的安全保障而言，NB-IoT可以提供經(jīng)過實踐充分檢驗的電信級安全保障，是當前LPWA IoT技術(shù)的唯一最佳選擇。