近年來(lái),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn),5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數據、云計算、邊緣計算、密碼、區塊鏈等新興技術(shù)加快向經(jīng)濟社會(huì )各領(lǐng)域滲透融合,網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接從人人互聯(lián)向萬(wàn)物互聯(lián)邁進(jìn),深刻改變人們的生產(chǎn)生活方式,為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展注入強勁動(dòng)力的同時(shí),也使工業(yè)控制系統信息安全威脅和風(fēng)險嚴峻復雜,對關(guān)鍵信息基礎設施、網(wǎng)絡(luò )數據和信息安全帶來(lái)新的挑戰,加強工業(yè)控制系統信息安全防護(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“工控安全”)勢在必行。筆者根據2019年工控安全領(lǐng)域的發(fā)展現狀,深入調查分析,整理出工控安全2020年十大發(fā)展趨勢,以期業(yè)界共享交流。
政策法規頻出,工控安全大有可為
習近平總書(shū)記多次強調,沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )安全就沒(méi)有國家安全。2020年是《工業(yè)控制系統信息安全行動(dòng)計劃(2018-2020)》的收官之年,隨著(zhù)我國智能制造全面推進(jìn),工業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化加快發(fā)展,我國工控安全面臨安全漏洞不斷增多、安全威脅加速滲透、攻擊手段復雜多樣等挑戰,行動(dòng)計劃對提升工業(yè)企業(yè)工控安全防護能力,促進(jìn)工業(yè)信息安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快我國工控安全保障體系建設具有重要指導意義。
近年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的如火如荼,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統全方位深度融合形成的產(chǎn)業(yè)和應用生態(tài),是工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵綜合信息基礎設施。2019年7月,工信部等印發(fā)《加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全工作的指導意見(jiàn)》,意見(jiàn)提出到2020年底,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系初步建立,構建企業(yè)安全主體責任制,制定設備、平臺、數據等至少20項亟需的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全標準等;到2025年,制度機制健全完善,技術(shù)手段能力顯著(zhù)提升,安全產(chǎn)業(yè)形成規模,基本建立起較為完備可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系。
而早在2019年,就有呼聲《關(guān)鍵信息基礎設施安全保護條例》出臺。據了解,國家關(guān)鍵信息基礎設施包括能源、金融、交通、水利等17個(gè)領(lǐng)域?!蛾P(guān)鍵信息基礎設施安全保護條例》對關(guān)系到國家安全、國計民生、公共利益的關(guān)鍵信息基礎設施在網(wǎng)絡(luò )安全等級保護制度的基礎上實(shí)行重點(diǎn)保護。2020年,讓我們拭目以待。
工控安全標準體系全面升級,等保2.0、密碼、貫標成為重點(diǎn)支撐
2019年12月1日,網(wǎng)絡(luò )安全等級保護制度2.0標準正式實(shí)施,此系列標準可有效指導網(wǎng)絡(luò )安全企業(yè)、網(wǎng)絡(luò )安全服務(wù)機構開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )安全等級保護安全技術(shù)方案的設計和實(shí)施,指導測評機構更加規范化和標準化地開(kāi)展等級測評工作,進(jìn)而全面提升網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò )安全防護能力。等保2.0也從通信網(wǎng)絡(luò )安全、計算環(huán)境安全、安全建設管理等方面對工業(yè)控制系統安全擴展要求進(jìn)行了說(shuō)明。
2020年1月1日,《中華人民共和國密碼法》正式施行,密碼技術(shù)作為一種基礎的安全防護手段,貫穿工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺邊緣接入層、IaaS層、PaaS層和SaaS層的加密、認證、完整性校驗過(guò)程,其作為保障工業(yè)信息安全的基礎性技術(shù),在加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺賬戶(hù)管理、身份認證、數據傳輸與保護等在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全防護中有著(zhù)不可或缺的地位。
2019年被稱(chēng)為5G元年,伴隨5G技術(shù)未來(lái)的大規模應用,網(wǎng)絡(luò )與業(yè)務(wù)安全的異常場(chǎng)景將日益復雜,攻擊模式增多。隨著(zhù)接入網(wǎng)絡(luò )設備數量的快速增長(cháng),每天產(chǎn)生海量的數據,對關(guān)鍵信息基礎設施進(jìn)行安全保障,考驗著(zhù)安全廠(chǎng)商自身安全防護體系的完備性、實(shí)時(shí)性和可自我進(jìn)化的能力。在網(wǎng)絡(luò )安全方面,5G引入的新架構與新技術(shù)也帶來(lái)了新的安全威脅點(diǎn);在終端安全方面,5G支持更多更大規模的智能物聯(lián)網(wǎng)終端、工控設備同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò ),同時(shí)也對終端接入認證、業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)控制、脆弱性發(fā)現與加固等安全防護能力方面提出了更高的要求。
隨著(zhù)密碼、5G技術(shù)的推廣及應用,基于商用密碼算法,保障車(chē)聯(lián)網(wǎng)V2X通信安全的項目也形成試點(diǎn)示范。近年來(lái)IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議,與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結合意味著(zhù)需要眾多工控安全設備能夠支持IPv4/IPv6雙棧部署以保障信息安全,將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)安全產(chǎn)業(yè)走向繁榮。
2019年10月,在《工業(yè)控制系統信息安全防護指南》發(fā)布三周年之際,由中國電子技術(shù)標準化研究院主辦,面向江蘇、浙江、河南、陜西、廣東、四川等省的工控安全防護貫標深度行系列成功舉行,貫標系列活動(dòng)的開(kāi)展,對進(jìn)一步貫徹《工業(yè)控制系統信息安全防護指南》要求,推動(dòng)落實(shí)企業(yè)主體責任,提升工業(yè)企業(yè)工控安全防護水平,具有積極意義。展望2020年,工控安全防護將成為重要工作抓手,加快貫標試點(diǎn)進(jìn)程,推動(dòng)企業(yè)依標,科學(xué)規范的開(kāi)展安全防護工作。
此外,我國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全形勢日益嚴峻的當下,亟需加強工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全標準化工作,推進(jìn)行業(yè)內網(wǎng)絡(luò )安全的整體發(fā)展。
人工智能與網(wǎng)絡(luò )安全,防御新生態(tài)
“人工智能是引領(lǐng)這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰略性技術(shù),具有溢出帶動(dòng)性很強的‘頭雁’效應?!绷暯娇倳?shū)記強調,加快發(fā)展新一代人工智能是我們贏(yíng)得全球科技競爭主動(dòng)權的重要戰略抓手。
隨著(zhù)人工智能技術(shù)快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)爆發(fā),人工智能安全越發(fā)受到關(guān)注。一方面,現階段人工智能技術(shù)不成熟性導致安全風(fēng)險,包括算法不可解釋性、數據強依賴(lài)性等技術(shù)局限性問(wèn)題,以及人為惡意應用,可能給網(wǎng)絡(luò )空間與國家社會(huì )帶來(lái)安全風(fēng)險;另一方面,人工智能技術(shù)可應用于網(wǎng)絡(luò )安全與公共安全領(lǐng)域,感知、預測、預警關(guān)鍵信息基礎設施和社會(huì )經(jīng)濟運行的重大態(tài)勢,主動(dòng)決策反應,提升網(wǎng)絡(luò )防護能力與社會(huì )治理能力。
基于人工智能的網(wǎng)絡(luò )安全防護應用已成為國內外網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。根據調查顯示,網(wǎng)絡(luò )安全公司逐步使用人工智能技術(shù),改善安全防御體系,開(kāi)創(chuàng )網(wǎng)絡(luò )防護新時(shí)代。
物聯(lián)網(wǎng)泛終端接入安全,邊緣計算不容忽視
當前物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,物聯(lián)網(wǎng)終端類(lèi)型多、數量大,現場(chǎng)環(huán)境較為復雜。攻擊者可能將惡意物聯(lián)網(wǎng)終端偽裝成合法的物聯(lián)網(wǎng)終端,誘使終端用戶(hù)連接,從而隱秘收集用戶(hù)數據。此外,物聯(lián)網(wǎng)終端通常被放置在用戶(hù)側附近,在基站或路由器等位置,甚至在WiFi接入點(diǎn)的極端網(wǎng)絡(luò )邊緣,導致其更易遭受物理攻擊等攻擊方式。例如,在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下,物聯(lián)網(wǎng)終端側大多以物理隔離為主,軟件安全防護能力更弱,外部的惡意用戶(hù)更容易通過(guò)系統漏洞入侵和控制部分物聯(lián)網(wǎng)終端,發(fā)起非法監聽(tīng)流量的行為等。
隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)深度融合,關(guān)鍵基礎設施領(lǐng)域部署大量物聯(lián)網(wǎng)傳感設備、感知網(wǎng)絡(luò )構成邊緣計算新模型,形成網(wǎng)絡(luò )空間信息系統和物理空間系統緊密耦合協(xié)同互動(dòng)的邊緣計算網(wǎng)絡(luò )。邊緣計算網(wǎng)絡(luò )的引入使得核心控制系統直接面臨來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的信息安全威脅,邊緣計算網(wǎng)絡(luò )終端域的遠程滲透風(fēng)險、數據域的敏感監控信息竊取與篡改風(fēng)險、傳輸網(wǎng)絡(luò )域的泛在入侵風(fēng)險、系統域的復雜攻擊危害傳導風(fēng)險,嚴重威脅著(zhù)關(guān)鍵基礎設施領(lǐng)域系統的安全穩定運行。同時(shí),在邊緣計算網(wǎng)絡(luò )高實(shí)時(shí)性、高連續性要求下,所面臨的安全問(wèn)題將會(huì )更加突出。
重視工業(yè)企業(yè)數據安全,筑牢數據保護防線(xiàn)
大數據發(fā)展日新月異,我們應加快完善數字基礎設施,推進(jìn)數據資源整合和開(kāi)放共享,保障數據安全。近年來(lái),數據隱私泄露事件屢次發(fā)生,數據安全已成為企業(yè)亟需解決的問(wèn)題。2019年12月20日,全國人大法工委宣布個(gè)人信息保護法、數據安全法列入2020年立法工作計劃,拉開(kāi)了數據安全保衛戰的序幕。
工業(yè)數據作為現代工業(yè)信息化的核心,任何一家工業(yè)企業(yè)的日常生產(chǎn)運營(yíng)都對工業(yè)數據有著(zhù)高度的依賴(lài)性。對于工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō),諸如生產(chǎn)工藝參數、設備配置文件、設備運行數據、生產(chǎn)數據、控制指令等工業(yè)數據是影響企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數據,這些數據的安全性直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的穩定運行,數據的篡改、丟失或錯誤都可能造成整條生產(chǎn)線(xiàn)的停產(chǎn),直接影響企業(yè)生產(chǎn)計劃的實(shí)施,進(jìn)而損害企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。
近日,某企業(yè)的業(yè)務(wù)系統數據庫(包括主備)遭遇其公司運維人員的刪除。目前該企業(yè)技術(shù)團隊正在努力恢復數據,但數據恢復較慢。此事件直接導致1天內該企業(yè)市值大量蒸發(fā)。由此可見(jiàn),數據丟失是企業(yè)在信息化時(shí)代難以承受之重,我們應吸取教訓,更多的考慮如何保障數據及數據庫的安全,以及如何建立數據庫的安全運維管理體系。
IT與OT加速融合,安全防護必選題
新一代信息技術(shù)的發(fā)展,使IT與OT網(wǎng)絡(luò )的連通在拓展了工業(yè)控制系統發(fā)展空間的同時(shí),也帶來(lái)了工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題。筆者曾采訪(fǎng)業(yè)界專(zhuān)家時(shí)了解到,工控系統信息安全防護不僅涉及計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù),還要與傳統工業(yè)技術(shù)和管理手段相結合,只有IT與 OT相結合才能形成信息與光機電技術(shù)一體化的全方位縱深防御體系,提供因地制宜的解決方案。
近年來(lái),企業(yè)為了管理與控制的一體化,實(shí)現生產(chǎn)和管理的高效率、高效益,普遍推進(jìn)生產(chǎn)執行系統,實(shí)現管理信息網(wǎng)絡(luò )與控制網(wǎng)絡(luò )之間的數據交換,工業(yè)控制系統和管理信息系統的集成。如此一來(lái),如果未能做好必要的分隔管控工作,就會(huì )導致原本封閉的OT系統,通過(guò)管理系統與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通后,面臨從互聯(lián)網(wǎng)側帶來(lái)的各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )攻擊風(fēng)險。因此,重視IT與OT融合的安全,成為企業(yè)做好工控安全防護的必然選擇。
安防攻之道,未知攻焉知防
習近平總書(shū)記指出:“網(wǎng)絡(luò )安全的本質(zhì)是對抗,對抗的本質(zhì)是攻防兩端能力的較量”。網(wǎng)絡(luò )安全實(shí)戰攻防演練必將成為檢驗和提升企業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全防護和應急處置能力的重要手段,“以攻促防”對于企業(yè)非常必要而且意義重大。
企業(yè)在研究工業(yè)安全時(shí),可以分別從攻、防兩個(gè)角度出發(fā),提升自身安全防護能力,一方面攻擊,用不同的思維方式模擬對固件、軟件、硬件以及安全配置的惡意攻擊,驗證自身防護措施是否存在不足。另一方面防護,針對漏洞進(jìn)行修補,防護數據安全和系統安全等。通過(guò)實(shí)戰攻防演練,能夠檢測發(fā)現并整改企業(yè)重要信息基礎設施存在的網(wǎng)絡(luò )安全短板,檢驗企業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全防護能力、監測發(fā)現能力和應急處置能力,檢驗企業(yè)各級單位的組織指揮、通報預警和應急響應能力,檢驗并提升企業(yè)與外部單位的快速協(xié)同、應急處理能力。
安全應急響應,工業(yè)企業(yè)防患未然
習近平總書(shū)記曾在全國網(wǎng)信工作會(huì )議上強調,要加強網(wǎng)絡(luò )安全信息統籌機制、手段、平臺建設,加強網(wǎng)絡(luò )安全事件應急聯(lián)動(dòng)處置,積極發(fā)展網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)業(yè),做到端口前移,防患于未然。
據統計,近年來(lái),工業(yè)企業(yè)遭受到網(wǎng)絡(luò )攻擊最常見(jiàn)的木馬排名前三分別是勒索病毒、挖礦木馬以及綜合型病毒,企業(yè)有必要建立專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )安全應急響應服務(wù),運用數據驅動(dòng)、安全能力服務(wù)化等安全運營(yíng)理念,結合云端大數據和專(zhuān)家診斷,為客戶(hù)提供安全運維、預警檢測、持續響應、數據分析、咨詢(xún)規劃等一系列的安全保障服務(wù),以應對網(wǎng)絡(luò )安全突發(fā)事件。
筆者曾獲悉,從網(wǎng)絡(luò )安全應急的角度來(lái)說(shuō),對于信息系統及其IT環(huán)境設備,應做到事前檢查、監控和數據備份;在事中操作要求攻擊自動(dòng)攔截、備份是否可用、風(fēng)險命令執行前再三確認,避免疲勞導致人為誤操作,做到三思而后行;事后的檢查分析和風(fēng)險評估,通過(guò)集中管理、日志記錄分析、備份和恢復能力提升、可視化等方式實(shí)現故障快速定位、快速的業(yè)務(wù)系統恢復。
分析與共享,構筑工業(yè)領(lǐng)域威脅情報生態(tài)圈
網(wǎng)絡(luò )空間的攻防是一場(chǎng)“非對稱(chēng)”的戰爭。面對各類(lèi)新型威脅,威脅情報的出現推動(dòng)了傳統事件響應式的安全思維向全生命周期的持續智能響應轉變。當前,各自為政地分頭開(kāi)展情報采集工作不僅易形成信息孤島從而增大情報搜集成本,而且限制了情報在各組織之間的積極流動(dòng),不利于形成健康高效的威脅情報生態(tài)系統。打破藩籬,加強各信息系統協(xié)同互助,構筑寬共享、全聯(lián)通的信息共享環(huán)境可提高企業(yè)、政府部門(mén)、國家機關(guān)等參與共享各方的威脅檢測與應急響應能力。
參與威脅情報感知、共享和分析的各方結合自身業(yè)務(wù)流程與安全需求,針對核心資產(chǎn)增強威脅情報感知能力,積極融合云計算、大數據等前沿技術(shù),建立威脅與漏洞深度分析系統,在深度挖掘與關(guān)聯(lián)融合的基礎上做好安全態(tài)勢評估及風(fēng)險預警,動(dòng)態(tài)調整安全策略,部署快速可行的安全響應戰略,確保關(guān)鍵資產(chǎn)的安全,同時(shí)還應在涉及一致利益的領(lǐng)域,以政府主導或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等多種形式,展開(kāi)廣泛而深入的協(xié)同交流,在面對共同威脅時(shí)形成合力,并在情報共享實(shí)踐中持續健全相關(guān)法律法規保障體系,努力構筑健康、成熟的威脅情報生態(tài)圈,建立高效能威脅情報感知、共享與分析體系。
培養工控安全復合型人才,推動(dòng)隊伍的建設
網(wǎng)絡(luò )空間的競爭,歸根結底是人才競爭。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)升級進(jìn)程中,信息技術(shù)正在從根本上改變人們生產(chǎn)生活的方式,重塑經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和國家安全的新格局,工控安全人才將在這一轉型發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。近年來(lái),工控安全事件頻發(fā),尤其在攻擊防范方面人才居于重要位置,但存在著(zhù)人才缺口大、分布不均衡等現狀。培養工業(yè)自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò )安全復合型人才,加強專(zhuān)業(yè)技能培訓,建立人才選拔機制,是提升工控安全防護水平的核心關(guān)鍵。
當前,應充分認識工控安全人才培養的重要性和緊迫性,加強政策支持保障人才隊伍持續建設,加快實(shí)用技能型人才教育,建立系統化人才培養機制,從國家、地區等多層次保障人才隊伍持續建設;各高等院校和科研機構也要加強學(xué)科建設和專(zhuān)業(yè)化培養,加強國際交流,建立聯(lián)合型、實(shí)戰型培養模式;加強工業(yè)企業(yè)和安全企業(yè)協(xié)同合作,發(fā)揮各自在行業(yè)、專(zhuān)業(yè)上的優(yōu)勢,借助競賽平臺合力培養復合型工控安全人才。
摘自《自動(dòng)化博覽》2020年3月刊