A Internet das Coisas: impactos na segurança e nos negócios para provedores de serviços
O número crescente de dispositivos conectados na Internet das Coisas oferece aos provedores de serviços uma oportunidade de desenvolver novas fontes de receita. Para aproveitar plenamente essa oportunidade, os provedores de serviços devem projetar redes seguras e ágeis que ofereçam conectividade, segurança e uma experiência ideal ao cliente.
Introdução
O crescimento explosivo da Internet das Coisas (IoT) está impulsionando uma transformação digital contínua rumo a uma "sociedade conectada", na qual tecnologias como dispositivos vestíveis, controle de tráfego e casas e empresas inteligentes estarão por toda parte. A Gartner prevê que haverá 20,8 bilhões de dispositivos conectados em todo o mundo até 2020. A quinta geração de redes móveis (5G) será uma tecnologia sem fio fundamental para sustentar a evolução contínua da IoT.
A IoT criará valor ao oferecer serviços integrados e consistentes, capazes de redefinir modelos de negócios e eliminar barreiras entre diferentes setores, incluindo manufatura, transporte e rastreamento de ativos, energia, casas conectadas, carros conectados e saúde. Os provedores de serviços têm a oportunidade de criar novas fontes de receita ao aumentar a eficiência e aprimorar a forma como os serviços são prestados em diferentes setores. Eles podem melhorar os serviços por meio da análise das informações obtidas com a coleta de dados.
Para atingir esses objetivos, os provedores de serviços precisarão atender a requisitos rigorosos, como oferecer um caminho de dados com latência ultrabaixa para determinados casos de uso e priorizar cada dispositivo de IoT juntamente com seus respectivos aplicativos. Eles enfrentam uma enorme pressão tanto dos órgãos reguladores quanto dos usuários finais e precisam desenvolver redes e serviços que proporcionem a experiência de IoT integrada, escalável e segura que reguladores e usuários finais esperam.
Oportunidades de IoT
Para os usuários finais, a IoT tem o potencial de oferecer soluções capazes de melhorar significativamente a produtividade e a qualidade de vida em áreas como segurança, saúde, educação e muitas outras.
Os provedores de serviços podem aproveitar essa oportunidade para oferecer valor aos usuários finais, desde que consigam criar soluções que melhorem a tomada de decisões e a produtividade de forma ágil e econômica. Para monetizar essas oportunidades de IoT, os provedores de serviços precisam se concentrar em oferecer conectividade consistente e obter insights acionáveis em tempo real para transformar o relacionamento com os clientes e desenvolver soluções voltadas às necessidades dos usuários finais.
O valor dos provedores de serviços reside em sua capacidade de se estabelecerem como "integradores de soluções", criando plataformas seguras e integradas em colaboração com os parceiros de seu ecossistema. Ao integrar e fornecer soluções que atendam às altas expectativas dos usuários finais em relação a conteúdo relevante e experiência do usuário, os provedores de serviços podem promover a visão de uma sociedade conectada e, ao mesmo tempo, expandir seus negócios.
Desafios da IoT: prioridades, preocupações e segurança
O grande número de dispositivos diversos conectados à rede aumentará a vulnerabilidade da rede e poderá torná-los alvos de invasões e ataques de negação de serviço.
A necessidade de processar possivelmente bilhões de solicitações de DNS por segundo, por exemplo, pode afetar o desempenho e a disponibilidade da rede para muitos provedores de serviços. O endereçamento de rede IPv6 para dispositivos de IoT e a compatibilidade retroativa com aplicações IPv4 são essenciais para comportar tantos dispositivos novos.
Além disso, ataques de DDoS e ameaças persistentes avançadas (APTs) podem ter efeitos devastadores sobre a disponibilidade da rede. O aumento do número de aplicações e serviços abrirá novos e desconhecidos vetores de ameaça, que podem expor os ativos dos provedores de serviços, prejudicar a disponibilidade dos serviços e, sobretudo, causar danos à reputação e às marcas.
Em uma pesquisa e um relatório de fevereiro de 2016 sobre O Futuro da Prestação de Serviços Móveis, Jim Hodges, analista sênior da Heavy Reading, revelou as prioridades e preocupações dos provedores de serviços globais e analisou como eles podem lidar com a segurança enquanto se preparam para um mundo 5G/IoT.
Hodges destacou que a principal preocupação de segurança dos provedores de serviços são as interrupções causadas por ataques DDoS e botnets. Em seguida, vêm as ameaças relacionadas à integridade dos sistemas, nas quais o tráfego é manipulado por invasores externos que se passam por um usuário.
Os provedores de serviços reconhecem que existem ameaças à segurança em todos os domínios de suas redes, sendo o data center a principal área de preocupação. No entanto, eles também entendem que os dispositivos, a RAN, o EPC, o IMS e a Gi-LAN devem ser protegidos para garantir uma segurança de rede integrada de ponta a ponta.
Como o número de dispositivos conectados está sempre aumentando, os provedores de serviços ainda estão aprendendo sobre os requisitos e desafios de segurança das redes de IoT e 5G. Proteger o DNS continua sendo uma parte essencial de qualquer estratégia de segurança; quase metade dos participantes da pesquisa acredita que os ataques ao DNS são uma preocupação crescente.
Os provedores de serviços acreditam que os ataques volumétricos de DNS representam o maior risco para suas redes, enquanto ataques de baixa intensidade, envenenamento de cache e vetores de túnel DNS também são motivos de preocupação.
Visibilidade da rede de IoT
Rede de Acesso
Os principais especialistas do setor acreditam que a arquitetura de rede ideal para oferecer suporte a diversos tipos de dispositivos será uma combinação heterogênea de rádios LTE e 5G. A arquitetura será desenvolvida com tecnologias atuais e emergentes e incluirá novas Tecnologias de Acesso por Rádio (RATs), otimizadas para a implementação de cada caso de uso da IoT. Por exemplo, a IoT usará ondas milimétricas (mmWave) e LTE-Advanced para acesso à banda larga móvel.
O Projeto de Parceria de 3ª Geração (3GPP) está trabalhando na definição de padrões para três tecnologias diferentes de IoT: LTE-M, NB-IoT e EC-GSM. Em junho de 2016, o 3GPP ratificou o padrão NB-IoT como uma solução de baixo consumo de energia compatível com a infraestrutura sem fio existente. Várias operadoras europeias também investiram em tecnologias WAN de baixo consumo de energia independentes de LTE ou 3G.
O surgimento de WANs de baixo consumo de energia, como LoRa e Sigfox, motivou os provedores de serviços e seus fornecedores a explorar soluções de baixo consumo para se manterem competitivos. Por exemplo, a operadora de TV a cabo norte-americana Comcast recentemente anunciou que testará serviços de IoT de baixo consumo com LoRa em alguns mercados. Se os testes forem bem-sucedidos, a Comcast planeja implantar dispositivos compatíveis com LoRa e serviços de rede voltados a casos de uso como medição de serviços públicos, monitoramento ambiental e rastreamento de ativos.
Rede principal
No âmbito da rede, o fatiamento de rede será um mecanismo importante para atender aos diversos requisitos das aplicações de IoT e grupos de usuários. O fatiamento pode fornecer sub-redes isoladas, cada uma otimizada para as características de tráfego de um caso de uso específico.
Os provedores de serviços iniciaram iniciativas em 4G com Redes Definidas por Software (SDN) e Virtualização de Funções de Rede (NFV), que ajudarão a preparar o caminho para concretizar as visões do 5G para a IoT. SDN e NFV proporcionam às redes níveis significativos de granularidade, visibilidade, flexibilidade e elasticidade, e esses paradigmas podem ampliar a programabilidade por software para criar fatias de rede 5G personalizáveis para cada caso de uso.
Protocolos de Mensageria
Além de aprimorar as redes de acesso e de núcleo para dar suporte à sociedade conectada, os provedores de serviços também estão avaliando protocolos de mensagens, como MQTT e CoAP, com base nos requisitos e na adequação a casos de uso específicos de IoT.
O MQTT é baseado em TCP e protegido por TLS, enquanto o CoAP é baseado em UDP e protegido por DTLS. Ambos os protocolos são otimizados e usam pacotes muito mais simples e menores do que o HTTP em determinadas aplicações de IoT, como medição ou sensores industriais.
MQTT e CoAP não são protocolos novos, mas ganharam uma nova vida com aplicações de IoT baseadas em um modelo de publicação e assinatura. Os dispositivos/sensores "publicam" dados em uma plataforma de IoT, e a aplicação de IoT então "assina" os dados relevantes para seu caso de uso. A conectividade e a comunicação entre o dispositivo e sua plataforma influenciam a carga, o controle e a segurança exigidos por cada caso de uso.
Os provedores de serviços devem garantir a segurança de ponta a ponta por meio de uma autenticação rigorosa dos dispositivos, do controle de acesso aos canais de comunicação e da criptografia dos dados. A autenticação e o controle de acesso serão essenciais nos ecossistemas de parceria para fornecer serviços de IoT aos usuários finais, enquanto a segurança e a privacidade serão fundamentais para as fontes de receita dos provedores de serviços.
Prestação de serviços de IoT
Para sobreviver e prosperar no ecossistema 5G/IoT em constante evolução, os provedores de serviços precisam oferecer conectividade e se tornar "Provedores de Serviços de Valor Agregado" por meio de parcerias e da integração estreita de soluções. Abaixo, apresentamos um possível modelo lógico de rede e prestação de serviços que os provedores poderiam implementar em suas redes — de acordo com o conceito de fatiamento de rede — para cada caso de uso dos diferentes setores da indústria.
Soluções de IoT — Escalabilidade, desempenho e segurança
Para lidar com a grande diversidade de dispositivos de IoT, aliada a requisitos como latência ultrabaixa para determinados casos de uso, priorização de cada dispositivo e requisitos específicos das aplicações de IoT, os provedores de serviços precisam implantar soluções seguras, escaláveis, disponíveis e de alto desempenho em toda a sua infraestrutura de rede — desde os dispositivos até as aplicações nos data centers.
Uma segurança abrangente incluirá a implementação de plataformas de software/hardware capazes de escalar para bilhões de conexões simultâneas e oferecer suporte a milhões de novas conexões por segundo. As plataformas de segurança devem oferecer a escalabilidade e o desempenho necessários para lidar com ameaças sofisticadas e emergentes, mitigando possíveis ataques a dispositivos, sensores, recursos da rede principal, DNS e serviços de camada 7 (L7), com visibilidade das aplicações.
Os provedores de serviços precisarão de soluções de conformidade e segurança de sinalização que ofereçam proteção contra ataques específicos a protocolos como CoAP, MQTT, SIP e Diameter. Por fim, a rede deverá ser capaz de priorizar quais dispositivos, aplicações correspondentes e mensagens de sinalização associadas terão acesso à rede, usando inteligência com reconhecimento de aplicações para otimizar o desempenho e melhorar a qualidade da experiência dos usuários.
Soluções robustas devem fornecer aos provedores de serviços as ferramentas necessárias para uma transição perfeita das implementações atuais, desenvolvidas para fins específicos, para as futuras soluções virtualizadas.
Plataforma programável com APIs abertas
As soluções de segurança precisam ser flexíveis e programáveis, com APIs abertas, para oferecer a agilidade de que os provedores de serviços necessitam para criar novos serviços geradores de receita. Para aproveitar novas fontes de receita em potencial, os provedores de serviços devem ser capazes de se integrar perfeitamente a diversos parceiros do ecossistema para fornecer insights seguros e acionáveis.
O provisionamento e as atualizações simples e automatizados dos serviços de IoT também são fatores essenciais para uma infraestrutura de rede ágil. Uma interface programável permite que os provedores de serviços desenvolvam e personalizem novos serviços e implementem funções de rede virtualizadas (VNFs) para realizar uma transição fluida rumo à visão das redes 5G. Um ecossistema NFV/SDN abrangente e interoperável, com APIs abertas e programáveis e recursos avançados de orquestração, permitirá que os provedores de serviços dimensionem suas redes com arquiteturas mais flexíveis e ágeis. Isso pode viabilizar a rápida disponibilização de serviços — e possíveis reduções de custos — nos diversos casos de uso de IoT.
Resumo
A IoT representa claramente uma nova e importante oportunidade de negócios para os provedores de serviços. Embora os modelos de negócios continuem evoluindo à medida que o número de dispositivos conectados aumenta, alguns conceitos-chave permanecerão no centro de uma estratégia eficaz para os provedores de serviços.
Para aproveitar todo o potencial de mercado proporcionado por uma experiência conectada e integrada, os provedores de serviços devem desenvolver e propor soluções integradas. Para começar, em vez de oferecer serviços de IoT em todos os setores, eles podem identificar alguns casos de uso de IoT e se diferenciar ao oferecê-los, como transporte de cargas, rastreamento de ativos e carros conectados. É importante começar aos poucos para adquirir experiência no trabalho com ecossistemas de parceiros e na criação de novas fontes de receita.
Ao oferecer conectividade, segurança e uma experiência ideal ao cliente usando o mesmo modelo de negócios, os provedores de serviços podem consolidar sua posição como fornecedores de soluções de valor agregado e aproveitar ao máximo as oportunidades crescentes proporcionadas pela expansão da IoT.
Para alcançar esses objetivos, os provedores de serviços devem projetar redes seguras e ágeis que ofereçam conectividade, segurança e uma experiência ideal ao cliente.
Saiba mais sobre as soluções de segurança escaláveis e de alto desempenho necessárias para mitigar ameaças sofisticadas e emergentes a dispositivos, sensores, recursos da rede principal, DNS e aplicações de camada 7 na página de soluções da F5 para provedores de serviços.
1 "White Paper sobre 5G da NGMN", fevereiro de 2015, https://www.ngmn.org/wp-content/uploads/NGMN_5G_White_Paper_V1_0.pdf.
PUBLICADO EM 08 DE DEZEMBRO DE 2016