Ⅰ 工業互聯網安全包括什麼
工業互聯網安全防護內容包括:
設備安全
設備安全包括工廠內單點智能器件、成套智能終端等智能設備的安全,以及智能產品的安全,具體涉及操作系統 / 應用軟體安全與硬體安全兩方面。
工業互聯網的發展使得現場設備由機械化向高度智能化轉變,並產生了嵌入式操作系統微處理器應用軟體的新模式,這就使得未來海量智能設備可能會直接暴露在網路中,面臨攻擊范圍擴大、擴散速度增加和漏洞影響擴大等威脅。
工業互聯網設備安全具體應分別從操作系統 / 應用軟體安全與硬體安全兩方面出發部署安全防護措施,可採用的安全機制包括固件安全增強、惡意軟體防護、設備身份鑒別、訪問控制和漏洞修復等。
控制安全
控制安全包括控制協議安全、控制軟體安全及控制功能安全。
工業互聯網使得生產控制由分層、封閉、局部逐步向扁平、開放、全局方向發展。其中在控制環境方面表現為 IT 與 OT 融合,控制網路由封閉走向開放;在控制布局方面表現為控制范圍從局部擴展至全局,並伴隨著控制監測上移與實時控制下移。上述變化改變了傳統生產控制過程封閉、可信的特點,造成安全事件危害范圍擴大、危害程度加深,以及網路安全與功能安全問題交織等。
對於工業互聯網控制安全,主要從控制協議安全、控制軟體安全及控制功能安全三個方面考慮,可採用的安全機制包括協議安全加固、軟體安全加固、惡意軟體防護、補丁升級、漏洞修復和安全監測審計等。
網路安全
網路安全包括承載工業智能生產和應用的工廠內部網路、外部網路及標識解析系統等的安全。
工業互聯網的發展使得工廠內部網路呈現出 IP 化、無線化、組網方式靈活化與全局化的特點,工廠外部網路呈現出信息網路與控制網路逐漸融合、企業專網與互聯網逐漸融合、產品服務日益互聯網化的特點。這就使得傳統互聯網中的網路安全問題開始向工業互聯網蔓延,具體表現為以下幾方面:工業互聯協議由專有協議向乙太網(Ethernet)或基於 IP 的協議轉變,導致攻擊門檻極大降低;現有的一些工業乙太網交換機(通常是非管理型交換機)缺乏抵禦日益嚴重的 DDoS 攻擊的能力;工廠網路互聯、生產、運營逐漸由靜態轉變為動態,安全策略面臨嚴峻挑戰等。此外,隨著工廠業務的拓展和新技術的不斷應用,今後還會面臨由於 5G/SDN 等新技術引入、工廠內外網互聯互通進一步深化等帶來的安全風險。
網路安全防護應面向工廠內部網路、外部網路及標識解析系統等方面,具體包括網路結構優化、邊界安全防護、接入認證、通信內容防護、通信設備防護、安全監測審計等多種防護措施,構築全面高效的網路安全防護體系。
應用安全
工業互聯網應用主要包括工業互聯網平台與軟體兩大類,其范圍覆蓋智能化生產、網路化協同、個性化定製、服務化延伸等方面。目前工業互聯網平檯面臨的安全風險主要包括數據泄露、篡改、丟失、許可權控制異常、系統漏洞利用、賬戶劫持和設備接入安全等。對軟體而言,最大的風險來自安全漏洞,包括開發過程中編碼不符合安全規范而導致的軟體本身的漏洞,以及由於使用不安全的第三方庫而出現的漏洞等。
相應地,應用安全也應從工業互聯網平台安全與軟體安全兩方面考慮。對於工業互聯網平台,可採取的安全措施包括安全審計、認證授權和 DDoS 攻擊防護等。對於軟體,建議採用全生命周期的安全防護,在軟體的開發過程中進行代碼審計,並對開發人員進行培訓,以減少漏洞的引入;對運行中的軟體定期進行漏洞排查,對其內部流程進行審核和測試,並對公開漏洞和後門加以修補;對軟體的行為進行實時監測,以發現可疑行為並進行阻止,從而降低未公開漏洞帶來的危害。
數據安全
數據安全包括生產管理數據安全、生產操作數據安全、工廠外部數據安全,涉及採集、傳輸、存儲、處理等各個環節的數據及用戶信息的安全。工業互聯網相關的數據按照其屬性或特徵,可以分為四大類:設備數據、業務系統數據、知識庫數據和用戶個人數據。根據數據敏感程度的不同,可將工業互聯網數據分為一般數據、重要數據和敏感數據三種。隨著工廠數據由少量、單一和單向向大量、多維和雙向轉變,工業互聯網數據體量不斷增大、種類不斷增多、結構日趨復雜,並出現數據在工廠內部與外部網路之間的雙向流動共享。由此帶來的安全風險主要包括數據泄露、非授權分析和用戶個人信息泄露等。
對於工業互聯網的數據安全防護,應採取明示用途、數據加密、訪問控制、業務隔離、接入認證、數據脫敏等多種防護措施,覆蓋包括數據採集、傳輸、存儲和處理等在內的全生命周期的各個環節。
Ⅱ 工業互聯網解決方案核心4項內容
工業互聯網解決方案核心4項內容分別是:數據採集與分析、工業網路安全、智能化生產流程、遠程監控與維護。
首先,數據採集與分析是工業互聯網的基礎。在現代工業生產中,大量的感測器和執行器被部署在各種設備上,實時收集溫度、壓力、流量等數據。這些數據經過分析後,能夠提供有關設備狀態、生產效率等關鍵信息。例如,在一條自動化生產線上,通過收集各個節點的數據,可以精準地判斷哪些環節存在瓶頸,從而進行優化,提高生產效率。
其次,工業網路安全是確保工業互聯網穩定運行的關鍵。隨著工業系統的網路化,數據安全和網路安全問題日益凸顯。工業互聯網解決方案需要提供強大的安全防護措施,包括數據加密、訪問控制、入侵檢測等,以保護工業控制系統免受惡意攻擊。比如,在電力行業中,電網的穩定運行直接關繫到國民經濟的命脈,因此電網的工業互聯網解決方案必須包含高級別的安全防護措施。
再者,智能化生產流程是工業互聯網的核心價值之一。通過引入先進的演算法和人工智慧技術,工業互聯網能夠實現對生產流程的智能化管理和優化。例如,在汽車製造業中,通過工業互聯網實現的智能化生產流程可以自動調整機器人臂的工作路徑,以減少不必要的移動,提高裝配效率。
最後,遠程監控與維護是工業互聯網解決方案的重要組成部分。藉助互聯網技術,工程師可以遠程監控設備的運行狀態,甚至在設備出現故障前進行預防性維護。這不僅降低了維護成本,還大大提高了設備的運行效率和壽命。例如,風力發電機組通常位於偏遠地區,通過工業互聯網技術,維護人員可以在控制中心遠程監控機組的運行狀態,及時發現並解決問題,從而減少了現場維護的頻率和成本。
Ⅲ 零信任網路助力工業互聯網安全體系建設
隨著雲計算、大數據、物聯網、5G、邊緣計算等IT技術的快速發展,支撐了工業互聯網的應用快速落地。作為「新基建」的重點方向之一,工業互聯網發展已經進入快軌道,將加速「中國製造」向「中國智造」轉型,並推動實體經濟高質量發展。
新型 IT 技術與傳統工業 OT 技術深度融合,使得工業系統逐步走向互聯、開放,也加劇了工業製造面臨的安全風險,帶來更加艱巨的安全挑戰。CNCERT 發布的《2019 年我國互聯網網路安全態勢綜述》指出,我國大型工業互聯網平台平均攻擊次數達 90 次/日。
工業互聯網連接了大量工業控制系統和設備,匯聚海量工業數據,構建了工業互聯網應用生態、與工業生產和企業經營密切相關。一旦遭入侵或攻擊,將可能造成工業生產停滯,波及范圍不僅是單個企業,更可延伸至整個產業生態,對國民經濟造成重創,影響 社會 穩定,甚至對國家安全構成威脅。
近期便有重大工業安全事件發生,造成惡劣影響,5 月 7 日,美國最大燃油運輸管道商 Colonial Pipeline 公司遭受勒索軟體攻擊,5500 英里輸油管被迫停運,美國東海岸燃油供應因此受到嚴重影響,美國首次因網路攻擊而宣布進入國家緊急狀態。
以下根據防護對象不同,分別從網路接入、工業控制、工業數據、應用訪問四個層面來分析 5G 與工業互聯網融合面臨的安全威脅。
01
網路接入安全
5G 開啟了萬物互聯時代,5G 與工業互聯網的融合使得海量工業終端接入成為可能,如數控機床、工業機器人、AGV 等這些高價值關鍵生產設備,這些關鍵終端設備如果本身存在漏洞、缺陷、後門等安全問題,一旦暴露在相對開放的 5G 網路中,會帶來攻擊風險點的增加。
02
工業控制安全
傳統工業網路較為封閉,缺乏整體安全理念及全局安全管理防護體系,如各類工業控制協議、控制平台及軟體本身設計架構缺乏完整的安全驗證手段,如數據完整性、身份校驗等安全設計,授權與訪問控制不嚴格,身份驗證不充分,而各類創新型工業應用軟體所面臨的病毒、木馬、漏洞等安全問題使原來相對封閉的工業網路暴露在互聯網上,增大了工控協議和工業 IT 系統被攻擊利用的風險。
03
數據傳輸及調用安全
雲計算、虛擬化技術等新興IT技術在工業互聯網的大規模應用,在促進關鍵工業設備使用效率、提升整體製造流程智能化、透明化的同時,打破原有封閉自治的工業網路環境,使得安全邊界更加模糊甚至弱化,各種外來應用數據流量及對工廠內部數據資源的訪問調用缺乏足夠透明性及相應監管措施,同時各種開放的 API 介面、多應用的的接入,使得傳統封閉的製造業內部生產管理數據、生產操作數據等,變得開放流動,與及工廠外部各類應用及數據源產生大師交互、流動和共享,使得行業數據安全傳輸與存儲的風險大大增加。
04
訪問安全
工業互聯網核心的各類創新型場景化應用,帶來了更多的參與對象基礎網路、OT 網路、生產設備、應用、系統等,通過與 5G 網路的深度融合,帶來了更加高效的網路服務能力,收益於愈發靈活的接入方式,但也帶來的新的風險和挑戰,應用訪問安全問題日益突出。
針對上面工業互聯網遇到的安全問題,青雲 科技 旗下的 Evervite Networks 光格網路面向工業互聯網行業,提出了工業互聯網 SD-NaaS(software definition network & security as a service 軟體定義網路與安全即服務)解決方案,依託統一身份安全認證與訪問控制、東西向流量、南北向流量統一零信任網路安全模型架構設計。工業互聯網平台可以藉助 SD-NaaS 構建動態虛擬邊界,不再對外直接暴露應用,為工業互聯網提供接入終端/網路的實時認證及訪問動態授權,有效管控內外部用戶、終端設備、工廠工業主機、邊緣計算網關、應用系統等訪問主體對工業互聯網平台的訪問行為,從而全面提高工業互聯網的安全防護能力。幫助企業利用零信任網路安全防護架構建設工業互聯網安全體系,讓 5G、邊緣計算、物聯網等能力更好的服務於工業互聯網的發展。
基於光格網路 SD-NaaS 架構的工業互聯網安全體系大體可以分四個層面:
基於統一身份認證的網路安全接入
首先 SD-NaaS 平台引入零信任安全理念,對接入工業互聯網的各類用戶及工控終端,啟用全新的身份驗證管理模式,提供全面的認證服務、動態業務授權和集中的策略管理能力,SD-NaaS 持續收集接入終端日誌信息,結合身份庫、許可權資料庫、大數據分析,身份畫像等對終端進行持續信任評估,並基於身份、許可權、信任等級、安全策略等進行網路訪問動態授權,有力的保障了 5G+ 工業互聯網場景下的終端接入的安全。
最小許可權,動態授權的工業安全控制
其次針對工業互聯網時代下的工控網路面臨的安全隱患,SD-NaaS 零信任網路平台提出全新的控制許可權分配機制, 基於「最小化許可權,動態授權」原則,控制許可權判定不再基於簡單的靜態規則(IP 黑白名單,靜態許可權策略等),而是基於工控管理員、工程師和操作員等不同身份及信任等級,控制伺服器、現場控制設備和測量儀表等不同終端的安全策略,不同工控指令許可權,結合大數據安全分析進行動態評估及授權,實現工業邊界最小授權,精細化的訪問控制。以此避免工業控制網路受到未知漏洞威脅,同時還可以有效的阻止操作人員異常操作帶來的危害。
端到端加密,精細化授權的數據防護
工業生產中會產生海量的工業數據包括研發設計、開發測試、系統設備資產信息、控制信息、工況狀態、工藝參數等,平台各應用間有大量的數據共享與協同處理需求,SD-NaaS 平台提供更強壯的端到端數據安全保護方法,通過實時信任檢測、動態評估訪問行為安全等級,建立安全加密隧道以保障數據在應用間流動過程的安全可靠。同時生產質量控制系統、成本自動核算系統、生產進度可視系統等各類工業系統之間的 API 交互,資料庫調用等行為,SD-NaaS 平台可實現細顆粒度的操作許可權控制,對所有的增刪改查等動作進行行為審計。
採用應用隱藏和代理訪問的應用防護
最後 SD-NaaS 平台採用 SDP 安全網關和 MSG 微分段技術實現工業互聯網平台的應用隱身和安全訪問代理,有效管理工業互聯網平台的網路邊界及暴露面,並基於工程師、操作員、采購、銷售、供應鏈等不同身份進行最細顆粒度的動態授權(如生產數據,庫存信息,進銷存管理等),對所有的訪問行為進行審計,構建全方位全天候的應用安全防護屏障。
基於光格網路 SD-NaaS 解決方案,我們在工業視覺、智能巡檢、遠程駕駛、AI 視頻監控等場景實現安全可靠落地;幫助企業在確保安全的基礎上,打造支撐製造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業雲平台,利用工業互聯網平台 探索 工業製造業數字化、智能化轉型發展新模式和新業態。
SD-NaaS 最佳實踐:
申請使用光格網路產品解決方案
點擊申請使用光格網路產品解決方案
Ⅳ 工業信息網路面臨的威脅和解決辦法
工業控制系統廣泛運用於工業、能源、交通、水利以及市政等領域,用於控制生產設備的運行。一旦工業控制系統信息安全出現漏洞,將對工業生產運行和國家經濟安全造成重大隱患。隨著計算機和網路技術的發展,特別是信息化與工業化深度融合以及物聯網的快速發展,工業控制系統產品越來越多地採用通用協議、通用硬體和通用軟體,以各種方式與互聯網等公共網路連接,高度信息化的同時也減弱了控制系統及SCADA系統等與外界的隔離,病毒、木馬等威脅正在向工業控制系統擴散,工業控制系統信息安全面臨的威脅越來越大。
怎樣解決工業信息網路安全面臨的威脅我認為主要有以下幾個方面
1:加強重視程度,嚴格管理,規范現場造作人員的使用細則。
2:在硬體方面加大投入,使用一些工業網路安全防護設備,例如力控工業安全網關
3:設計合理的網路架構