人工智能（AI）正在革新嵌入式系統，改變技術融入日常生活的方式。人工智能不再局限于基礎任務，現在被應用于智能汽車、工業自動化、醫療設備和智能家電，使它們能夠實時學習、適應和做出決策。 

然而，AI 的發展也讓網絡安全威脅愈發普遍，這些安全隱患必須得到重視和解決。

NVIDIA 等科技公司率先在嵌入式系統中植入 AI 功能，其硬件加速了 AI 在日常設備中的普及。但技術進步的同時，網絡犯罪分子也借此提升了攻擊的頻率和規模。

這些發展既帶來了更高的風險，也催生了創新的防御手段。本文將探討開發者如何保護搭載 AI 的嵌入式系統，應對 AI 與聯網設備結合所帶來的安全挑戰。

嵌入式系統中新興的人工智能驅動安全風險 

人工智能現已嵌入許多人們日常依賴的設備中。但人工智能在嵌入式系統中的日益整合可能會引入新的安全漏洞。有限的資源、物理可訪問性和漫長的部署周期意味著多個潛在攻擊點可能使嵌入式系統暴露于網絡攻擊之下。 

嵌入式安全市場顯著增長，有報道估計到2032年其價值超過120億美元。隨著這些系統的激增，越來越多的網絡犯罪分子會試圖利用漏洞。 

近期有報告顯示，NVIDIA GPU 被發現存在多個漏洞，可能導致用戶面臨拒絕服務攻擊和數據篡改風險。網絡安全公司 Wiz 指出，該漏洞源于 Open 容器倡議（OCI）鉤子處理方式的配置錯誤，使得用戶能夠在容器生命周期的指定節點設置并執行操作。

這類嵌入式系統具備強大的處理能力，但如果安全防護不到位，這種能力也可能成為攻擊者的切入點。系統中發現的漏洞可能導致經濟損失和聲譽損害。

網絡犯罪分子瞄準的日常設備

從語音助手到 AI 驅動的健康監測設備，嵌入式系統在家庭、企業和政府場景中的應用日益廣泛。隨著日常設備變得更加智能，網絡犯罪分子試圖通過各種手段獲取敏感數據的可能性也在增加，智能設備便是其目標之一。

讓這些設備無縫運行的 AI，也可能成為安全鏈條中的薄弱環節。例如，AI 驅動的安防攝像頭或智能家居系統可能被黑客入侵，導致私人影像泄露，甚至讓黑客控制家庭安全功能。

曾有研究人員發現，通過 Gemini AI 的指令，可創建一個能控制 Google Home 智能設備的代理程序。谷歌隨后宣布推出多項修復措施，防止這些指令漏洞被利用。但這一事件也揭示了網絡犯罪分子正快速制定策略，尋找智能設備的新漏洞。

AI 驅動的基礎設施也越來越普遍。NVIDIA 透露，其技術將被用于提升智能城市的功能，包括 AI 驅動的交通管理系統。但這些系統依賴一系列互聯設備，一旦遭遇網絡攻擊，可能產生廣泛影響，危害公共安全。

醫療行業也在加大對 AI 設備的投入，醫院使用智能設備監測心率、輸送胰島素或進行診斷。NVIDIA 宣布對醫療技術行業進行重大投資，計劃將 AI 與實體機器人帶入醫院，承擔從 X 光成像到衣物配送等一系列任務。

血氧儀、峰值流速儀等健康監測設備也變得極為普及，預計到 2029 年，這類設備的市場規模將達到 2700 億美元。但研究表明，它們面臨著欺騙攻擊、數據注入和設置篡改等風險。

如果黑客控制了這些系統，可能會修改設備設置，甚至導致設備故障，危及患者安全。

確保嵌入式系統的穩健安全性

隨著AI驅動的嵌入式系統不斷發展并集成到更多設備中，妥善保護它們的策略也需要不斷演進。傳統的網絡安全措施，如防火墻、殺毒軟件和數據加密，不足以保護先進的人工智能系統。這些策略包括： 

• 安全的啟動和信任鏈：信任鏈和安全啟動管理是嵌入式系統保護的基礎。該過程確保從開機到引導加載程序、作系統、應用程序及空中更新的每個啟動階段，都只加載經過認證的軟件。如果鏈條中的任何環節被破壞，設備將拒絕啟動，阻止未經授權的人控制設備。沒有安全啟動，系統容易受到rootkit和惡意軟件的攻擊。 

• 數據加密：使用端到端加密來保護傳輸中的數據，確保設備間通信保持私密和安全。像 dm-crypt 和 fscrypt 這樣的工具通過加密底層存儲或文件系統來保護靜態數據?，F有的開源技術清單非常豐富，可以根據設備的需求來保護安全。 

• 改進冗余機制：冗余機制如故障切換系統和備份協議意味著系統在系統故障發生時可以繼續運行。如果主組件因網絡攻擊或硬件故障而被攻破，系統可以通過切換到備份組件繼續運行。 

• 利用人工智能進行主動監控：除了傳統安全策略外，人工智能還可以成為防御戰略的一部分。嵌入式系統可以利用機器學習模型監控實時行為，并檢測可能表明威脅的異常活動。聚類、自編碼器和異常檢測算法等無監督學習技術也使這些系統能夠識別此前未知的攻擊模式，提供超越靜態規則集的主動保護層。這些無監督學習技術能夠提供比人類網絡安全專家更先進的安全保障，凸顯了利用人工智能進行主動監控和威脅檢測的優勢。 

歸根結底，保護AI驅動的嵌入式系統需要多層次的方法，既結合傳統實踐，也結合現代安全技術。通過構建穩健的架構，開發者可以充分發揮嵌入式設備的人工智能潛力，增強用戶安全，確保信任。