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理解工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全

工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)中的網(wǎng)絡(luò)安全問題勢必延緩工業(yè)4.0的采用。許多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者發(fā)現(xiàn)ICS網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)非常難以理解，因為眾多因素導(dǎo)致其非常復(fù)雜。此外，開發(fā)工業(yè)控制系統(tǒng)解決方案的工程師可能尚未看到在設(shè)備層面的重大網(wǎng)絡(luò)安全要求。保障工業(yè)控制系統(tǒng)安全的傳統(tǒng)方法依賴于限制對網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的訪問，并通過信息技術(shù)(IT)解決方案監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量。在工廠中使用設(shè)備的產(chǎn)品負(fù)責(zé)人會發(fā)現(xiàn)如果將網(wǎng)絡(luò)安全問題視為IT問題，就很容易解決。然而，隨著工業(yè)4.0的出現(xiàn)，傳統(tǒng)方法將不再足以保障工業(yè)控制系統(tǒng)的安全。如果公司沒有應(yīng)對終端設(shè)備安全問題的策略，ICS網(wǎng)絡(luò)安全面臨的挑戰(zhàn)最終將延緩工業(yè)4.0的采用。為了采用并充分利用工業(yè)4.0，網(wǎng)絡(luò)安全必將成為企業(yè)規(guī)劃的關(guān)鍵部分。ADI公司認(rèn)識到工業(yè)4.0為市場帶來的挑戰(zhàn)。盡管工業(yè)市場歷來變化緩慢，但工業(yè)4.0的采用卻以創(chuàng)紀(jì)錄的速度大大超出了預(yù)期。伴隨著這些變化，網(wǎng)絡(luò)安全正成為采用工業(yè)4.0最具挑戰(zhàn)性的障礙之一。ICS網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則已經(jīng)付諸實施或正在建立中，以確保工廠的安全，但它們沒有提供有關(guān)如何加速工業(yè)4.0計劃的指導(dǎo)。我們的使命是通過擴展安全終端并使其更易于實施安全性，使我們的客戶能夠更快速地采用工業(yè)4.0解決方案。

圖1.終端設(shè)備需要轉(zhuǎn)型以適應(yīng)工業(yè)4.0的采用。

工業(yè)4.0正在改變工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全

工業(yè)4.0正在改變ICS網(wǎng)絡(luò)安全問題是有原因的。工業(yè)4.0的本質(zhì)是增加對工廠中設(shè)備控制的訪問權(quán)限和可訪問性。這意味著對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限增加以擴大透明度，減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，縮減資本支出，降低運營支出，提高帶寬并優(yōu)化機器互通。增加對控制的訪問權(quán)限和可訪問性意味著工廠系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估正在發(fā)生變化。ICS網(wǎng)絡(luò)安全解決方案需要適應(yīng)不斷變化的風(fēng)險，而傳統(tǒng)實施于系統(tǒng)的防范措施（例如設(shè)置防火墻和將設(shè)備置于閉鎖門之后）與工業(yè)4.0的目標(biāo)相背。這意味著需要對設(shè)備進(jìn)行安全加固，以便在確保安全的方法中實現(xiàn)更多功能。為了實現(xiàn)可信數(shù)據(jù)和安全操作，身份和完整性將成為此領(lǐng)域中每個設(shè)備的核心。

工業(yè)市場中有許多不同的標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)控制系統(tǒng)安全性的實施提供指導(dǎo)。例如，NIST為美國管理的市場提供安全指導(dǎo)。IEC 62443是針對歐洲管理的國際市場的安全標(biāo)準(zhǔn)草案。這是兩個最主要的標(biāo)準(zhǔn)，為工業(yè)控制系統(tǒng)安全性的實施和安全狀況評估提供了有用的準(zhǔn)則；但是，它們并沒有就如何加速工業(yè)4.0的采用提供指導(dǎo)。IEC 62443目前沒有提供有關(guān)在PLC下實施安全性的任何準(zhǔn)則，最近成立的ISA99工作組旨在解決IEC 62443框架內(nèi)工廠底層的網(wǎng)絡(luò)安全問題。當(dāng)前，為了實現(xiàn)系統(tǒng)可接受的安全狀態(tài)，必須在未達(dá)到足夠安全級別的設(shè)備上實施防范措施。這些防范措施通常依賴于諸如防火墻之類的方法來限制訪問，并切斷或隔離易受攻擊的設(shè)備。將來，設(shè)備需要達(dá)到更高的安全級別才能實現(xiàn)向工業(yè)4.0的過渡。

ADI公司：擴展工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全終端

ADI公司在擴展安全終端方面擁有獨特的優(yōu)勢。我們的傳統(tǒng)市場空間位于物理終端，即將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并生成數(shù)據(jù)的地方。這使我們有機會通過在信號鏈中更早地提供身份和完整性來建立可信數(shù)據(jù)，并構(gòu)建安全終端的全新定義。傳統(tǒng)上，安全終端始于工業(yè)控制系統(tǒng)安全框架中的網(wǎng)關(guān)、PLC乃至服務(wù)器。這種觀點讓人聯(lián)想到工廠的傳統(tǒng)IT網(wǎng)絡(luò)安全觀點，而它仍然存在于整個工業(yè)領(lǐng)域中。在信號鏈中將安全終端進(jìn)一步向下擴展，其前景非常有吸引力，因為這使得基于該數(shù)據(jù)的決策具有更高的可信度。在信號鏈中越早建立身份和完整性，就可以在驅(qū)動決策的數(shù)據(jù)中建立更高的信任和可信度。

ICS網(wǎng)絡(luò)安全無法以一體適用的解決方案來應(yīng)對，必須采用深入的防御方法并根據(jù)系統(tǒng)的風(fēng)險評估加以應(yīng)用。隨著以太網(wǎng)應(yīng)用于終端，ADI公司的策略是擴展ICS網(wǎng)絡(luò)安全的深度。實現(xiàn)工業(yè)4.0需要工廠采用新的連接方法。這意味著以太網(wǎng)已經(jīng)并將繼續(xù)在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。ADI公司的安全策略是關(guān)注以太網(wǎng)連接的位置，因為這會顯著改變網(wǎng)絡(luò)中任何一臺設(shè)備對系統(tǒng)的影響。我們當(dāng)前的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案和TSN解決方案系列一直是公司安全開發(fā)的重點。近期，可提供雙端口、多協(xié)議連接的fido5000 RapID平臺將能夠?qū)崿F(xiàn)多項安全功能，包括提供密鑰生成/管理、安全啟動、安全更新和安全存儲器訪問，從而防止網(wǎng)絡(luò)綁定攻擊。此產(chǎn)品系列路線圖包括單芯片解決方案，該方案具有硬件可信根、安全設(shè)備生命周期管理、安全通信/相互身份驗證和防篡改保護。隨著工業(yè)領(lǐng)域不斷采用智能化程度更高的傳感器，工廠連接將越來越向下擴展，從而推動了設(shè)備層面額外的安全需求。ADI公司致力于開發(fā)安全產(chǎn)品組合，以便使ICS安全解決方案的采用更加輕松，并在終端建立信任，以便加速工業(yè)4.0的采用。

圖2.實現(xiàn)最高可信度的決策：就在實現(xiàn)從物理到數(shù)字轉(zhuǎn)換的地方。

作者簡介

Erik Halthen作為Sypris Electronics（2016年被ADI收購）的一員，在網(wǎng)絡(luò)安全解決方案方面擁有豐富的背景知識。Erik就職于ADI網(wǎng)絡(luò)安全卓越中心，擔(dān)任工業(yè)解決方案的安全系統(tǒng)經(jīng)理。Erik充分利用自己擔(dān)任防務(wù)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全項目經(jīng)理時積累的經(jīng)驗，重點開發(fā)能夠滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵市場需求的領(lǐng)先安全解決方案。