CN115733629A - 用于窄带物联网设备的安全测试方法、装置和介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于窄带物联网设备的安全测试方法、装置和设备、介质以及计算机程序产品，包括：生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将控制指令发送给窄带物联网设备；生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将基带测试数据和以太网测试数据发送给窄带物联网设备；监测窄带物联网设备针对基带测试数据和以太网测试数据的操作状态，并确定对窄带物联网设备的测试结果；以及基于测试结果，确定窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

Description

用于窄带物联网设备的安全测试方法、装置和介质

技术领域

本公开涉及物联网技术，并且更具体地涉及一种用于窄带物联网设备的安全测试方法、装置和设备、介质以及计算机程序产品。

背景技术

如今，物联网(Internet of Things，IoT)技术正在快速发展和普及，其中，窄带物联网(Narrow Band IoT，NB-IoT)是物联网的一个重要分支。NB-IoT一般基于蜂窝网络构建，其支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，是低功耗广域网(LPWAN)的关键技术之一。NB-IoT技术的应用前景广阔，在诸如智能家居、智能停车、智慧医疗、智慧农业等场景均有广泛应用，相应地，NB-IoT终端设备的安全性也变得至关重要。然而，如今对于NB-IoT技术领域的安全性的关注仍然不高，相关研究和成果较少，市场上也没有针对NB-IoT终端设备的安全测试方案。因此，亟需一种用于评估NB-IoT设备安全性的安全测试方法。

发明内容

为此，本公开提供了一种用于窄带物联网设备的安全测试方法、装置和设备、介质以及计算机程序产品。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种用于窄带物联网设备的安全测试方法，包括：生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备，其中，所述控制指令用于指示所述窄带物联网设备执行基带安全测试和以太网安全测试；生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述基带测试数据和所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备；监测所述窄带物联网设备针对所述基带测试数据和所述以太网测试数据的操作状态，并确定对所述窄带物联网设备的测试结果；以及基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

根据本公开实施例的示例，其中，生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备包括：确定当前测试项，所述当前测试项包括所述基带安全测试和所述以太网安全测试中的至少一个；以及基于所述当前测试项生成用于控制所述窄带物联网设备的操作的所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备。

根据本公开实施例的示例，其中，生成用于基带安全测试的基带测试数据，并将所述基带测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：根据所述基带安全测试的测试内容生成所述基带测试数据；以及通过与所述窄带物联网设备连接的窄带物联网基站，采用所窄带网联网基站协议将所述基带测试数据发送给所述窄带物联网设备。

根据本公开实施例的示例，其中，生成用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：根据所述以太网安全测试的测试内容生成所述以太网安全测试数据；以及通过采用与所述窄带物联网设备相同的无线网络协议，将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备。

根据本公开实施例的示例，其中，生成用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：根据所述以太网安全测试的测试内容生成所述以太网安全测试数据；以及通过与所述窄带物联网设备连接的服务器，将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备。

根据本公开实施例的示例，其中，基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性包括：将所述测试结果发送到本地处理器和/或云端处理器，以对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

根据本公开实施例的示例，其中，对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性包括：将所述测试结果与预设安全规则进行比较，并且在所述测试结果与所述预设安全规则相匹配时，确定所述窄带物联网设备存在基带安全风险或者以太网安全风险。

根据本公开实施例的示例，其中，对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性还包括：在所述窄带物联网设备存在基带安全风险或者以太网安全风险时，确定基带安全风险或以太网安全风险的安全风险水平；以及基于所述安全风险水平，生成安全风险提示和安全修复建议。

根据本公开实施例的示例，用于窄带物联网设备的安全测试方法还包括：更新所述基带安全测试和所述以太网安全测试的测试内容，以针对所更新的测试内容对所述窄带物联网设备进行安全测试。

根据本公开实施例的示例，其中，所述基带安全测试包括主信息块(MIB)安全测试、系统信息块(SIB)安全测试和非接入层(NAS)协议安全测试中的至少一个，所述以太网安全测试包括发送控制协议/用户数据报协议(TCP/UDP)解析安全测试、域名系统(DNS)解析安全测试和轻量级机器到机器(LWM2M)接口安全测试中的至少一个。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种用于窄带物联网设备的安全测试装置，所述装置包括：控制单元，被配置为生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备，其中，所述控制指令用于指示所述窄带物联网设备执行基带安全测试和以太网安全测试；测试数据生成单元，被配置为生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述基带测试数据和所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备；监测单元，被配置为监测所述窄带物联网设备针对所述基带测试数据和所述以太网测试数据的操作状态，并确定对所述窄带物联网设备的测试结果；以及确定单元，被配置为基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

根据本公开实施例的示例，其中，所述控制单元被配置为：确定当前测试项，所述当前测试项包括所述基带安全测试和所述以太网安全测试中的至少一个；以及基于所述当前测试项生成用于控制所述窄带物联网设备的操作的所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种用于窄带物联网设备的安全测试设备，包括：一个或多个处理器；以及一个或多个存储器，其中所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在由所述一个或多个处理器运行时，使得所述一个或多个处理器执行上述各个方面中任一项所述的方法。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行上述各个方面中任一项所述的方法。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行上述各个方面中任一项所述的方法。

利用根据本公开上述实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法、装置和设备、介质以及计算机程序产品，能够有效地对NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性进行安全测试，并且支持对安全测试项进行更新和扩展，从而提供了高效且可更新的NB-IoT设备的安全测试框架，有助于提高NB-IoT设备在各个开发和生产环节中的安全性和可靠性，确保了NB-IoT技术在各种物联网智能场景中的安全应用。

附图说明

通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述，本公开实施例的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法的应用场景的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法的流程图；

图3示出了根据本公开实施例的示例的对测试结果进行分析处理的示意图；

图4示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置的结构示意图；

图5示出了根据本公开实施例的示例的用于NB-IoT设备的安全测试装置的系统架构图；

图6示出了根据本公开实施例的示例的用于NB-IoT设备的安全测试装置的安全测试流程；

图7示出了根据本公开实施例的示例性计算设备的架构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

窄带物联网(NB-IoT)设备涉及的供应链较为复杂，包括设备开发商、通信模组厂商、芯片厂商等等。其中，设备开发商负责NB-IoT终端设备开发，并使设备通过AT(Attention)指令与通信模组进行交互；通信模组厂商在通信模组内提供内置的AT代码逻辑，除了给设备开发商提供接口之外，也需要与芯片厂商的底层通信模块进行集成。由于各厂商中各环节的开发或者部署任意的安全意识不统一，难以确保在NB-IoT设备的开发和部署过程中都遵循安全合规。一旦在某个环节中引入安全隐患，该安全隐患将随着各环节的代码集成到最终的NB-IoT设备上，最终导致这种安全隐患会被引入到NB-IoT设备所应用的各种智慧场景解决方案中。

然而，如今尚无一种用于NB-IoT设备的安全测试方法来解决上述安全隐患。有鉴于此，本公开提供了一种用于NB-IoT设备的安全测试方法、装置、设备、介质和计算机程序产品，以期对NB-IoT设备进行全方位的安全测试，并基于最终的测试结果提供安全风险提示和修复建议。

图1示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法的应用场景的示意图。如图1所示，在NB-IoT中有多个NB-IoT设备110，诸如智能水电表和智能门锁等的智能家居设备、智能医疗设备、智慧停车系统等等。图1中仅仅示意性地示出了NB-IoT设备和的一些示例，而并非对本公开中的NB-IoT设备具有任何意义上的限制。根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法例如可以实现为NB-IoT设备安全测试装置120，该NB-IoT设备安全测试装置120可以对各个NB-IoT设备110进行安全测试和评估，并且可以基于安全测试结果提供针对这些NB-IoT设备110的安全风险提示和修复建议，以进一步增强NB-IoT中的各个设备的安全性，从而提供更安全可靠的物联网应用环境。

下面参照图2描述根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法。图2示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法200的流程图。该安全测试方法200例如可以由计算机或者移动端设备来执行，或者被实现为安全测试装置或者安全测试设备，以用于对NB-IoT设备进行安全测试。

如图2所示，在步骤S210中，生成用于控制NB-IoT设备的操作的控制指令，并将控制指令发送给NB-IoT设备。其中，NB-IoT设备可以是任意待测试安全性的NB-IoT设备，本公开实施例对此不作具体限制。控制指令用于控制NB-IoT设备的操作，或者说使NB-IoT设备执行相应的功能，其例如可以是常用来控制终端设备之间的交互的AT(Attention)指令，也可以是任意其他合适的指令形式，本公开实施例对此不作具体限制。

具体地，在生成控制指令时，首先应确定当前测试项，即当前针对NB-IoT设备要进行的测试内容。利用根据本公开实施例的安全测试方法200，可以对NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性进行测试，其中，基带安全性是指NB-IoT设备中包括的芯片与NB-IoT基站之间的通信安全，以太网安全测试则是指NB-IoT设备的以太网通信安全。相应地，针对NB-IoT设备的测试项至少可以包括基带安全测试和以太网安全测试。基带安全测试例如可以包括主信息块(MIB)安全测试、系统信息块(SIB)安全测试和非接入层(NAS)协议安全测试等等，以太网安全测试例如可以包括发送控制协议/用户数据报协议(TCP/UDP)解析安全测试、域名系统(DNS)解析安全测试和轻量级机器到机器(LWM2M)接口安全测试等等，但本公开实施例不限于此，也可以根据实际需求设置更多其他的安全测试项。当前测试项的具体内容可以是预先设置的，或者来自外部输入或以其他方式进行通知，本公开实施例对此不作具体限制。

在确定了当前测试项之后，则可以基于当前测试项来生成用于控制NB-IoT设备的控制指令，这些控制指令可以使NB-IoT设备执行特定的功能。例如，在当前测试项包括基带安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如搜索附近基站等的操作。又例如，在当前测试项包括以太网安全测试中的DNS解析安全测试或TCP/UDP解析安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如DNS查询或者开放TCP/UDP端口等的操作。又例如，在当前测试项包括以太网安全测试中的LWM2M接口安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如连接LWM2M服务器等的操作。再例如，当前测试项包括基带安全测试和以太网安全测试，则所生成的控制指令可以指示所述窄带物联网设备执行基带安全测试和以太网安全测试。

控制指令可以通过有线通信或无线通信等的方式发送给NB-IoT设备，本公开实施例对此不作具体限制。根据本公开实施例的示例，在控制指令为AT指令的情况下，可以通过有线通信的方式将AT指令发送给NB-IoT设备，例如，可以通过USB将执行安全测试方法200的安全测试装置的相应组件与NB-IoT设备相连接，然后经由USB连接将AT指令发送给NB-IoT设备。NB-IoT设备在接收到控制指令之后，根据控制指令执行相应的功能，例如搜索附近基站、执行DNS查询、开放TCP/UDP端口、连接LWM2M服务器等等。

在步骤S220中，生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将基带测试数据和以太网测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，对于每个当前测试项，根据当前测试项的测试内容生成相应的测试数据。例如，所述基带安全测试包括至少一个基带安全测试子项，所述至少一个基带安全测试子项可以包括MIB/SIB安全测试子项和NAS协议安全测试子项，并且所述以太网安全测试包括至少一个以太网安全测试子项，所述至少一个以太网安全测试子项可已包括TCP/UDP解析安全测试子项、DNS解析安全测试子项、LWM2M接口安全测试子项。其中，测试数据的数量可以为一个或多个，具体可以根据实际测试需求进行设置，本公开实施例对此不作具体限制。

根据本公开实施例的示例，在当前测试项包括基带安全测试时，例如MIB/SIB安全测试、NAS协议安全测试等，则相应地生成基带测试数据，并发送给NB-IoT设备。在此情况下，例如，可以通过与NB-IoT设备连接的NB-IoT基站，采用NB-IoT基站协议来将基带测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，例如，将一个配置为可编程的用户识别模块(SIM)卡插入NB-IoT设备，让NB-IoT设备搜寻附近的NB-IoT基站引擎时，NB-IoT基站引擎采用NB-IoT基站协议将基带测试数据发送给NB-IoT设备。

根据本公开实施例的示例，在当前测试项包括以太网安全测试时，例如TCP/UDP解析安全测试、DNS解析安全测试、LWM2M接口安全测试等，则相应地生成以太网测试数据并发送给NB-IoT设备。根据本公开实施例的示例，当前测试项为TCP/UDP解析安全测试或DNS解析安全测试时，可以通过采用与NB-IoT设备相同的无线网络协议，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，例如，可以通过一个配置有采用与NB-IoT设备具有相同运营商的SIM卡的终端引擎，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。根据本公开示例的另一示例，在当前测试项为LWM2M接口安全测试时，可以通过与NB-IoT设备连接的服务器，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。由于LWM2M是NB-IoT设备连接物联网云平台的通用基础协议，因此在此情况下，例如，可以通过位于云端的服务器引擎将以太网测试数据发送给NB-IoT设备，以用于测试NB-IoT设备在LWM2M接口协议方面的安全性。

接下来在步骤S230中，监测NB-IoT设备针对基带测试数据和以太网测试数据的操作状态，并确定对NB-IoT设备的测试结果。例如，在进行基带安全测试时，监测NB-IoT设备是否能够对基带测试数据进行正确的收发，在进行以太网安全测试时，监测NB-IoT设备是否能够对以太网测试数据中的用于测试的诸如TCP/UDP数据、DNS数据等进行正确的解析，等等，并获取NB-IoT设备针对基带测试数据和以太网测试数据的操作状态或者操作响应，作为对NB-IoT设备的测试结果。

在步骤S240中，基于对NB-IoT设备的测试结果，确定NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性。根据本公开实施例的示例，可以将测试结果发送到本地处理器和/或云端处理器，以对测试结果进行分析处理来确定NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性。具体地，上述分析处理例如可以包括可以将测试结果与预设安全规则进行比较，并且在测试结果与预设安全规则相匹配时，确定NB-IoT设备存在基带安全风险或者以太网安全风险。其中，预设安全规则例如可以包括一些预设的安全风险特征，其例如表示NB-IoT设备对基带测试数据或者以太网测试数据的可能的异常操作响应等。上述分析处理过程可以在本地处理器进行，或者在云端处理器进行，或者可以在本地处理器和云端处理器都进行，例如，可以在本地处理器对测试数据进行初步的分析处理之后，在云端处理器利用云端存储的安全风险特征数据库来对测试数据进行进一步的分析处理，以得到更为精细的安全风险分析结果。

另外，在分析确定NB-IoT设备存在基带安全风险或者以太网安全分析的情况下，根据本公开实施例的安全测试方法还可以确定基带安全风险或者以太网安全风险的安全风险水平，例如按照安全风险的严重程度划分的不同的安全风险水平，并且进一步针对不同的安全风险，根据所确定的安全风险水平来生成相应的安全风险提示和安全修复建议，以便于用户或者厂商对NB-IoT设备的安全问题进行改进。

应了解，尽管在步骤S210-S230中将基带安全测试和以太网安全测试一起描述，但根据本公开实施例的安全测试方法并不限定基带安全测试和以太网安全测试必须同时执行。根据本公开实施例，基带安全测试和以太网安全测试可以同时进行，例如控制指令可以指示既执行基带安全测试、又执行以太网安全测试；或者基带安全测试和以太网安全测试可以先后进行，例如，第一控制指令可以指示执行基带安全测试，然后第二控制指令再指示执行以太网安全测试。而且，根据本公开实施例，对于特定的窄带物联网设备，也可以仅执行基带安全测试或以太网安全测试。

图3示出了根据本公开实施例的示例的对测试结果进行分析处理的示意图。如图3所示，对各个测试结果进行分析处理，例如，可以分别进行以太网安全分析和基带安全分析，以确定NB-IoT设备是否存在以太网安全风险和基带安全风险。例如，针对以太网安全分析，可以进行TCP/UDP解析安全分析、DNS解析安全分析、LWM2M接口安全分析等；对于基带安全分析，可以进行MIB/SIB安全分析、NAS协议安全分析等，以确定NB-IoT设备是否存在以太网安全风险和基带安全风险，并可以确定相应的安全风险水平。并且，在确定了不同安全风险及其安全风险水平之后，可以生成安全风险提示和安全修复建议，以为用户或厂商提供参考。

另外，在本公开实施例中，除了测试结果之外，还可以监测NB-IoT设备的其他数据，诸如NB-IoT设备所使用的网络流量等等，并可以结合机器学习算法对所接收的测试结果及其他数据进行聚类分析，以获取更多关于NB-IoT设备的信息，以便于提供更灵活的安全测试机制。

另外，根据本公开实施例的示例，还可以更新诸如基带安全测试和以太网安全测试的测试项的测试内容，以针对所更新的测试内容对NB-IoT设备进行安全测试，该更新操作可以在本地进行或者在云端进行。例如，在新类型的安全风险或者安全漏洞出现时，可以在本地通过对执行安全风险测试方法200的安全测试装置进行更新操作，来加入针对新类型的安全风险或安全漏洞的测试项；或者，可以在云端将该新类型的安全风险或者安全漏洞加入测试项中，然后给安全测试装置下发更新补丁，从而使得可以针对该新类型的安全风险或者安全漏洞对NB-IoT设备进行安全测试，以进一步提高NB-IoT设备的安全性和可靠性。

下面结合具体示例对上述步骤S210-S240进行进一步的说明。例如，在当前测试项为以太网安全测试中的DNS解析安全测试时，首先，在步骤S210中，针对DNS解析安全测试生成相应的控制指令，并将该控制指令发送给NB-IoT设备。NB-IoT设备在接收到控制指令后，可以执行DNS查询操作，例如发送DNS查询请求。

此时，另一方面，在步骤S220中，可以针对DNS解析安全测试生成以太网测试数据，并发送给NB-IoT设备，其中以太网测试数据中例如可以包括用于测试的DNS数据。NB-IoT设备在接收到以太网测试数据之后，可以对其中包括的测试DNS数据进行解析，并根据解析结果产生不同的操作状态，例如，如果解析成功，则可以发出操作成功响应，如果解析失败或异常，则可以发出操作失败或异常响应等等。在步骤S230中，通过监测NB-IoT设备对该以太网测试数据的不同操作状态，可以确定NB-IoT设备对当前测试项的测试结果，例如，可以将NB-IoT设备对以太网测试数据的操作状态或者操作响应作为对当前测试项的测试结果。

之后，在步骤S240中，基于当前的DNS解析安全测试的测试结果，可以确定NB-IoT设备的以太网安全性中的DNS解析安全性，即是否存在DNS解析安全风险。例如，如果以太网测试数据中的测试DNS数据包含诸如畸形DNS响应包的安全风险，而NB-IoT设备在对该测试DNS数据进行解析时触发设备异常或者拒绝服务等，则表明NB-IoT设备存在DNS解析安全风险。进一步地，可以确定NB-IoT设备的DNS解析安全风险的安全风险水平，并生成相应的DNS解析安全风险提示和安全修复建议，以为用户或厂商提供参考。

利用根据本公开上述实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法，能够有效地对NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性进行安全测试，并且支持对安全测试项进行更新和扩展，从而提供了高效且可更新的NB-IoT设备的安全测试框架，有助于提高NB-IoT设备在各个开发和生产环节中的安全性和可靠性，确保了NB-IoT技术在各种物联网智能场景中的安全应用。

下面参照图4描述根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置。图4示出了根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置400的结构示意图。

如图4所示，安全测试装置400可以包括控制单元410、测试数据生成单元420、监测单元430和确定单元440。除了这4个单元以外，安全测试装置400还可以包括其他单元，但由于它们与本发明实施例的内容无关，这里省略对这些单元的具体描述。另外，由于安全测试装置400的功能与参照图2描述的安全测试方法200的细节类似，这里省略了对部分相同内容的重复描述。

控制单元410被配置为生成用于控制NB-IoT设备的操作的控制指令，并将控制指令发送给NB-IoT设备。其中，NB-IoT设备可以是任意待测试安全性的NB-IoT设备，本公开实施例对此不作具体限制。控制指令用于控制NB-IoT设备的操作，或者说使NB-IoT设备执行相应的功能，其例如可以是常用来控制终端设备之间的交互的AT(Attention)指令，也可以是任意其他合适的指令形式，本公开实施例对此不作具体限制。

具体地，控制单元410在生成控制指令时，首先应确定当前测试项，即当前针对NB-IoT设备要进行的测试内容。利用根据本公开实施例的安全测试方法200，可以对NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性进行测试，其中，基带安全性是指NB-IoT设备中包括的芯片与NB-IoT基站之间的通信安全，以太网安全测试则是指NB-IoT设备的以太网通信安全。相应地，针对NB-IoT设备的测试项至少可以包括基带安全测试和以太网安全测试。基带安全测试例如可以包括主信息块(MIB)安全测试、系统信息块(SIB)安全测试和非接入层(NAS)协议安全测试等等，以太网安全测试例如可以包括发送控制协议/用户数据报协议(TCP/UDP)解析安全测试、域名系统(DNS)解析安全测试和轻量级机器到机器(LWM2M)接口安全测试等等，但本公开实施例不限于此，也可以根据实际需求设置更多其他的安全测试项。当前测试项的具体内容可以是预先设置的，或者来自外部输入或以其他方式进行通知，本公开实施例对此不作具体限制。

在确定了当前测试项之后，则控制单元410可以基于当前测试项来生成用于控制NB-IoT设备的控制指令，这些控制指令可以使NB-IoT设备执行特定的功能。例如，在当前测试项为基带安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如搜索附近基站等的操作。又例如，在当前测试项为以太网安全测试中的DNS解析安全测试或TCP/UDP解析安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如DNS查询或者开放TCP/UDP端口等的操作。又例如，在当前测试项为以太网安全测试中的LWM2M接口安全测试时，则所生成的控制指令可以使NB-IoT设备执行诸如连接LWM2M服务器等的操作。

控制指令可以通过有线通信或无线通信等的方式发送给NB-IoT设备，本公开实施例对此不作具体限制。根据本公开实施例的示例，在控制指令为AT指令的情况下，可以通过有线通信的方式将AT指令发送给NB-IoT设备，例如，可以通过USB将执行安全测试方法200的安全测试装置的相应组件与NB-IoT设备相连接，然后经由USB连接将AT指令发送给NB-IoT设备。NB-IoT设备在接收到控制指令之后，根据控制指令执行相应的功能，例如搜索附近基站、执行DNS查询等等。

测试数据生成单元420被配置为生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将基带测试数据和以太网测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，对于每个当前测试项，测试数据生成单元420根据当前测试项的测试内容生成相应的测试数据，其中，测试数据的数量可以为一个或多个，具体可以根据实际测试需求进行设置，本公开实施例对此不作具体限制。

根据本公开实施例的示例，在当前测试项是基带安全测试时，例如MIB/SIB安全测试、NAS协议安全测试等，则测试数据生成单元420相应地生成基带测试数据，并发送给NB-IoT设备。在此情况下，例如，可以通过与NB-IoT设备连接的NB-IoT基站，采用NB-IoT基站协议来将基带测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，例如，将一个配置为可编程的用户识别模块(SIM)卡插入NB-IoT设备，让NB-IoT设备搜寻附近的NB-IoT基站引擎时，NB-IoT基站引擎采用NB-IoT基站协议将基带测试数据发送给NB-IoT设备。

根据本公开实施例的示例，在当前测试项是以太网安全测试时，例如TCP/UDP解析安全测试、DNS解析安全测试、LWM2M接口安全测试等，则测试数据生成单元420相应地生成以太网测试数据并发送给NB-IoT设备。根据本公开实施例的示例，当前测试项为TCP/UDP解析安全测试或DNS解析安全测试时，可以通过采用与NB-IoT设备相同的无线网络协议，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。具体地，例如，可以通过一个配置有采用与NB-IoT设备相同的运营商SIM卡的终端引擎，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。根据本公开示例的另一示例，在当前测试项为LWM2M接口安全测试时，可以通过与NB-IoT设备连接的服务器，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备。由于LWM2M是NB-IoT设备连接物联网云平台的通用基础协议，因此在此情况下，例如，可以通过位于云端的服务器引擎将以太网测试数据发送给NB-IoT设备，以用于测试NB-IoT设备在LWM2M接口协议方面的安全性。

监测单元430被配置为监测NB-IoT设备针对基带测试数据和以太网测试数据的操作状态，并确定对NB-IoT设备的测试结果。例如，在进行基带安全测试时，监测单元430可以监测NB-IoT设备是否能够对基带测试数据进行正确的收发，在进行以太网安全测试时，监测单元430可以监测NB-IoT设备是否能够对以太网测试数据中的用于测试的诸如TCP/UDP数据、DNS数据等进行正确的解析，等等，并获取NB-IoT设备针对基带测试数据和以太网测试数据的操作状态或者操作响应，作为对NB-IoT设备的测试结果。

确定单元440被配置为基于对NB-IoT设备的测试结果，确定NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性。根据本公开实施例的示例，确定单元440可以通过将测试结果发送到本地处理器和/或云端处理器，以对测试结果进行分析处理来确定NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性。

具体地，确定单元440可以通过本地处理器和/或云端处理器将测试结果与预设安全规则进行比较，并且在测试结果与预设安全规则相匹配时，确定NB-IoT设备存在基带安全风险或者以太网安全风险。其中，预设安全规则例如可以包括一些预设的安全风险特征，其例如表示NB-IoT设备对基带测试数据或者以太网测试数据的可能的异常操作响应等。上述分析处理过程可以在本地处理器进行，或者在云端处理器进行，或者可以在本地处理器和云端处理器都进行，例如，可以在本地处理器对测试数据进行初步的分析处理之后，在云端处理器利用云端存储的安全风险特征数据库来对测试数据进行进一步的分析处理，以得到更为精细的安全风险分析结果。

另外，在分析确定NB-IoT设备存在基带安全风险或者以太网安全分析的情况下，确定单元440还可以确定基带安全风险或者以太网安全风险的安全风险水平，例如按照安全风险的严重程度划分的不同的安全风险水平，并且进一步针对不同的安全风险，根据所确定的安全风险水平来生成相应的安全风险提示和安全修复建议，以便于用户或者厂商对NB-IoT设备的安全问题进行改进。

另外，在本公开实施例中，除了测试结果之外，监测单元430还可以监测NB-IoT设备的其他数据，诸如NB-IoT设备所使用的网络流量等等，并且确定单元440可以结合机器学习算法对所接收的测试结果及其他数据进行聚类分析，以获取更多关于NB-IoT设备的信息，以便于提供更灵活的安全测试机制。

另外，根据本公开实施例的示例，还可以更新基带安全测试和以太网安全测试的测试内容，以针对所更新的测试内容对NB-IoT设备进行安全测试，该更新操作可以在本地进行或者在云端进行。例如，在新类型的安全风险或者安全漏洞出现时，可以在本地通过对安全测试装置400进行更新操作，以加入针对新类型的安全风险或安全漏洞的测试项；或者，可以在云端将该新类型的安全风险或者安全漏洞加入测试项，然后给安全测试装置400下发更新补丁，从而使得可以针对该新类型的安全风险或者安全漏洞对NB-IoT设备进行安全测试，以进一步提高NB-IoT设备的安全性和可靠性。

下面结合具体示例对根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置进行进一步的说明。图5示出了根据本公开实施例的示例的用于NB-IoT设备的安全测试装置500的系统架构图。

如图5所示，在该示例中，安全测试装置500可以包括终端测试端510和云端分析端520两部分，终端测试端可以包括自动执行模块511和测试数据模块512，云端分析端520可以包括分析处理模块521和风险展示模块522。

自动执行模块511例如可以对应于上文参照图3描述的控制单元310以及监测单元330，其可以利用计算机或者移动端设备来实现，或者被包含在计算机或者移动端设备内。进一步参考图6，图6示出了根据本公开实施例的示例的用于NB-IoT设备的安全测试装置500的安全测试流程。如图6所示，在步骤S610中，首先，可以对自动执行模块511进行初始化，例如，对自动执行模块511进行诸如启动、设置参数等的准备操作。之后，在步骤S620中，根据当前测试项，自动执行模块511例如可以生成AT指令，并发送给待测的NB-IoT设备530，以使NB-IoT设备530执行相应的操作。例如，在当前测试项为基带安全测试时，自动执行模块511可以发送AT指令以使NB-IoT设备530搜索附近基站。又例如，在当前测试项为以太网安全测试中的DNS解析安全测试或TCP/UDP解析安全测试时，自动执行模块511可以发送AT指令以使NB-IoT设备530进行DNS查询操作或者开放TCP/UDP端口。又例如，在当前测试项为以太网安全测试中的LWM2M接口安全测试时，自动执行模块511可以发送AT指令以使NB-IoT设备530连接LWM2M服务器。

测试数据模块512例如可以对应于上文参照图3描述的测试数据生成单元320，其可以包括数据生成引擎5121以及终端引擎5122和/或服务器引擎5123。如图6所示，在步骤S630中，数据生成引擎5121可以根据不同的测试项生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据。例如，在当前测试项是基带安全测试时，数据生成引擎5121可以生成基带测试数据，并利用终端引擎5122通过NB-IoT基站以及针对NB-IoT基站协议编程的SIM卡，将基带测试数据发送给NB-IoT设备530。在当前测试项是以太网安全测试时，数据生成引擎5121可以生成以太网测试数据，并利用终端引擎5122采用与NB-IoT设备530相同的无线网络协议，例如采用与NB-IoT设备530相同的SIM卡，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备530；或者通过与NB-IoT设备530连接的服务器引擎5123，将以太网测试数据发送给NB-IoT设备530。

终端引擎5122和/或服务器引擎5123在将当前测试数据发送给NB-IoT设备530之前，可以将当前测试数据的序列号发送给自动执行模块511，以使自动执行模块511与当前测试数据及之后的测试结果相关联。如图6所示，在步骤S640中，基于当前测试数据的序列号，自动执行模块511可以监测NB-IoT设备530对当前测试数据的操作状态或者响应状态作为测试结果，并可以对测试结果进行初步分析，例如将测试结果与预设安全规则进行比较，以确定NB-IoT设备530对当前测试项是否存在基带安全风险或以太网安全风险。此时，自动执行模块511可以进一步对应于或者包括上文参照图3描述的确定单元340。

对于每个测试项，测试数据模块512可以生成一个或多个测试数据。在完成针对每次测试数据的安全测试之后，自动执行模块511可以将当前测试数据的测试结果反馈给测试数据模块512，并通知测试数据模块512开始下一次测试数据的发送。

另外，终端测试端510还可以包括反馈上报模块513，在每个测试项结束之后，自动执行模块511可以将测试结果发送给反馈上报模块513，并可以通过反馈上报模块513进一步上报给云端分析端520，如图6中的S650所示。云端分析端520的分析处理模块521可以对测试结果进行进一步的分析处理，以确定NB-IoT设备530对当前测试项是否存在基带安全风险或以太网安全风险，并确定相应的安全风险水平，如图6中的S660所示。此时，分析处理模块521可以对应于上文参照图3描述的确定单元340。云端分析端520的风险展示模块522可以基于所确定的各个安全风险项和对应的安全风险水平，提供安全风险提示和安全修复建议，如图6中的S670所示。

另外，在本公开实施例中，除了测试结果之外，分析处理模块521还可以从反馈上报模块513接收自动执行模块511所监测的NB-IoT设备530的其他数据，诸如NB-IoT设备530所使用的网络流量等等，并可以结合机器学习算法对所接收的测试结果及其他数据进行聚类分析，以获取更多关于NB-IoT设备530的信息，以便于提供更灵活的安全测试机制。

另外，利用云端分析端520的分析处理模块521，可以快速更新扩展诸如基带安全测试和以太网安全测试的测试项的测试内容，以针对所更新的测试内容对NB-IoT设备530进行安全测试。具体地，一旦出现新类型的安全风险或者安全漏洞时，分析处理模块521可以将其快速加入测试项中，并向终端测试端510下发对应的更新补丁，使得终端测试端510可以针对新类型的安全风险或者安全漏洞对NB-IoT设备530进行安全测试，以进一步提高NB-IoT设备530的安全性和可靠性。

利用根据本公开上述实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置，能够有效地对NB-IoT设备的基带安全性和以太网安全性进行安全测试，并且支持对安全测试项进行更新和扩展，从而提供了高效且可更新的NB-IoT设备的安全测试框架，有助于提高NB-IoT设备在各个开发和生产环节中的安全性和可靠性，确保了NB-IoT技术在各种物联网智能场景中的安全应用。

此外，根据本公开实施例的设备(例如，用于NB-IoT设备的安全测试设备等)也可以借助于图7所示的示例性计算设备的架构来实现。图7示出了根据本公开实施例的示例性计算设备的架构的示意图。如图7所示，计算设备700可以包括总线710、一个或多个CPU720、只读存储器(ROM)730、随机存取存储器(RAM)740、连接到网络的通信端口750、输入/输出组件760、硬盘770等。计算设备700中的存储设备，例如ROM 730或硬盘770可以存储计算机处理和/或通信使用的各种数据或文件以及CPU所执行的程序指令。计算设备700还可以包括用户界面780。当然，图7所示的架构只是示例性的，在实现不同的设备时，根据实际需要，可以省略图7示出的计算设备中的一个或多个组件。根据本公开实施例的设备可以被配置为执行根据本公开上述各个实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法，或者用于实现根据本公开上述各个实施例的用于NB-IoT设备的安全测试装置。

本公开的实施例也可以被实现为计算机可读存储介质。根据本公开实施例的计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令。当计算机可读指令由处理器运行时，可以执行参照以上附图描述的根据本公开实施例的用于NB-IoT设备的安全测试方法。计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。

根据本公开的实施例，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或者计算机程序包括计算机可读指令，该计算机可读指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机可读指令，处理器执行该计算机可读指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中描述的用于NB-IoT设备的安全测试方法。

本领域技术人员能够理解，本公开所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如，以上所描述的各种设备或组件可以通过硬件实现，也可以通过软件、固件、或者三者中的一些或全部的组合实现。

此外，如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

此外，本公开中使用了流程图用来说明根据本公开实施例的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作叠加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

以上对本公开进行了详细说明，但对于本领域技术人员而言，显然，本公开并非限定于本说明书中说明的实施方式。本公开在不脱离由权利要求书的记载所确定的本公开的宗旨和范围的前提下，可以作为修改和变更方式来实施。因此，本说明书的记载是以示例说明为目的，对本公开而言并非具有任何限制性的意义。

Claims (15)

1.一种用于窄带物联网设备的安全测试方法，包括：

生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备，其中，所述控制指令用于指示所述窄带物联网设备执行基带安全测试和以太网安全测试；

生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述基带测试数据和所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备；

监测所述窄带物联网设备针对所述基带测试数据和所述以太网测试数据的操作状态，并确定对所述窄带物联网设备的测试结果；以及

基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

2.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备包括：

确定当前测试项，所述当前测试项包括所述基带安全测试和所述以太网安全测试中的至少一个；以及

基于所述当前测试项生成用于控制所述窄带物联网设备的操作的所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备。

3.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，生成用于基带安全测试的基带测试数据，并将所述基带测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：

根据所述基带安全测试的测试内容生成所述基带测试数据；以及

通过与所述窄带物联网设备连接的窄带物联网基站，采用所述窄带网联网基站协议将所述基带测试数据发送给所述窄带物联网设备。

4.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，生成用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：

根据所述以太网安全测试的测试内容生成所述以太网安全测试数据；以及

通过采用与所述窄带物联网设备相同的无线网络协议，将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备。

5.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，生成用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备包括：

根据所述以太网安全测试的测试内容生成所述以太网安全测试数据；以及

通过与所述窄带物联网设备连接的服务器，将所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备。

6.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性包括：

将所述测试结果发送到本地处理器和/或云端处理器，以对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

7.根据权利要求6所述的安全测试方法，其中，对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性包括：

将所述测试结果与预设安全规则进行比较，并且在所述测试结果与所述预设安全规则相匹配时，确定所述窄带物联网设备存在基带安全风险或者以太网安全风险。

8.根据权利要求6所述的安全测试方法，其中，对所述测试结果进行分析处理来确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性还包括：

在所述窄带物联网设备存在基带安全风险或者以太网安全风险时，确定基带安全风险或以太网安全风险的安全风险水平；以及

基于所述安全风险水平，生成安全风险提示和安全修复建议。

9.根据权利要求1所述的安全测试方法，还包括：

更新所述基带安全测试或所述以太网安全测试的测试内容，以针对所更新的测试内容生成对所述窄带物联网设备进行安全测试的基带测试数据或以太网安全测试。

10.根据权利要求1所述的安全测试方法，其中，所述基带安全测试包括主信息块(MIB)安全测试、系统信息块(SIB)安全测试和非接入层(NAS)协议安全测试中的至少一个，所述以太网安全测试包括发送控制协议/用户数据报协议(TCP/UDP)解析安全测试、域名系统(DNS)解析安全测试和轻量级机器到机器(LWM2M)接口安全测试中的至少一个。

11.一种用于窄带物联网设备的安全测试装置，所述装置包括：

控制单元，被配置为生成用于控制窄带物联网设备的操作的控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备，其中，所述控制指令用于指示所述窄带物联网设备执行基带安全测试和以太网安全测试；

测试数据生成单元，被配置为生成用于基带安全测试的基带测试数据、以及用于以太网安全测试的以太网测试数据，并将所述基带测试数据和所述以太网测试数据发送给所述窄带物联网设备；

监测单元，被配置为监测所述窄带物联网设备针对所述基带测试数据和所述以太网测试数据的操作状态，并确定对所述窄带物联网设备的测试结果；以及

确定单元，被配置为基于所述测试结果，确定所述窄带物联网设备的基带安全性和以太网安全性。

12.根据权利要求11所述的安全测试装置，其中，所述控制单元被配置为：

确定当前测试项，所述当前测试项包括所述基带安全测试和所述以太网安全测试；以及

基于所述当前测试项生成用于控制所述窄带物联网设备的操作的所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述窄带物联网设备。

13.一种用于窄带物联网设备的安全测试设备，包括：

一个或多个处理器；以及

一个或多个存储器，其中所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在由所述一个或多个处理器运行时，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，其包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

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