工业物联网时代的网络安全挑战与解决方案
- 来源：千家网
- 2024/9/27 13:52:05
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工业物联网 (IIoT) 正在通过连接机器、传感器和系统来提高效率、生产力和创新，从而彻底改变全球行业。从制造工厂到电网、运输和供应链，IIoT 技术正在帮助企业收集和分析实时数据、实现流程自动化和优化运营。然而，随着行业的联系越来越紧密，它们也更容易受到网络安全威胁。保护 IIoT 已成为依赖这些网络有效和安全地运作的行业的重中之重。本博客探讨了 IIoT 带来的关键网络安全挑战，并讨论了保护这些互联系统的潜在解决方案。
IIOT 日益增长的网络安全风险
IIoT 涉及在工业环境中使用联网设备、传感器和系统来收集和传输数据。虽然这些技术的集成带来了许多好处，但它也扩大了网络犯罪分子的攻击面。与传统 IT 网络不同，IIoT 环境通常由遗留系统、工业控制系统 (ICS) 和运营技术 (OT) 组成，而这些系统最初的设计并未考虑到网络安全。
以下是与 IIoT 相关的一些最紧迫的网络安全风险：
1. 攻击面增加
IIoT 环境中的大量连接设备为网络攻击创造了多个切入点。连接到网络的每个设备、传感器和设备都是攻击者可以利用的潜在漏洞。随着行业不断扩展其 IIoT 网络，攻击面不断扩大，使得监控和保护每个端点变得越来越困难。
在许多情况下，较旧的工业系统正在改装 IIoT 功能，导致传统基础设施与现代连接技术之间的集成挑战。这些旧系统通常更容易受到攻击，因为它们缺乏新设备的安全功能，因此成为黑客的诱人目标。
2. 缺乏标准化安全协议
工业物联网涵盖各种设备、系统和协议，其中许多缺乏标准化安全措施。因此，工业物联网网络中的不同组件可能具有不同的安全级别，从而产生可被网络犯罪分子利用的漏洞。工业物联网设备缺乏通用的网络安全标准，这使得行业难以在其网络中实施全面的安全解决方案。
此外，许多工业物联网设备是为特定的工业应用而设计的，可能优先考虑功能性和耐用性而不是安全性。因此，这些设备可能没有足够的加密、身份验证或修补功能，使其容易受到攻击。
3. 遗留系统和运营技术漏洞
许多行业，尤其是制造业、能源和运输业等行业，都依赖于并非为在联网环境中运行而设计的遗留系统。这些系统通常已有数十年历史，可能缺乏安全工业物联网运营所必需的内置网络安全保护。此外，更新或修补这些遗留系统可能具有挑战性，因为它们可能需要持续的正常运行时间，因此很难在不中断运营的情况下实施定期安全更新。
运营技术 (OT) 是 IIoT 网络安全的另一个令人担忧的领域。OT 包括用于监控和控制工业设备、流程和基础设施的硬件和软件。虽然 OT 系统对于工业运营至关重要，但它们最初的设计并未考虑到网络安全，因此很容易受到网络攻击。IT 和 OT 在 IIoT 环境中的融合为网络犯罪分子针对这些系统创造了新的机会。
4. 勒索软件和恶意软件威胁
勒索软件攻击(网络犯罪分子加密数据并要求支付费用以释放数据)已成为依赖 IIoT 的行业的重大威胁。在工业环境中，勒索软件攻击可能会破坏运营、关闭生产线并造成重大财务损失。IIoT 系统的互联性意味着对一个设备或系统的成功攻击可以迅速蔓延到其他设备或系统，从而扩大影响。
除了勒索软件，行业还必须应对旨在危害 IIoT 设备和系统的恶意软件。恶意软件可用于控制工业设备、禁用安全功能或窃取敏感数据。一旦嵌入系统，恶意软件就很难检测和删除，特别是在对设备级活动可见性有限的环境中。
5. 内部威胁
虽然外部攻击构成重大风险，但内部威胁(无论是恶意的还是意外的)是 IIoT 网络安全的另一个主要问题。有权访问 IIoT 系统的员工、承包商或供应商可能会因不当使用或不充分的安全措施而无意中引入漏洞。在某些情况下，内部人员可能会出于经济利益、间谍活动或其他因素而故意破坏系统。
IIoT 环境的复杂性，加上涉及的利益相关者数量众多，使得监控和控制对敏感系统和数据的访问变得具有挑战性。内部威胁可能长期未被发现，这对依赖持续运营的行业来说尤其危险。
增强 IIOT 网络安全的解决方案
应对 IIoT 的网络安全挑战需要采取多方面的方法，包括加强设备安全性、提高网络可见性和实施强大的安全策略。以下是增强 IIoT 网络安全的一些关键解决方案：
1. 设备安全和身份验证
保护网络边缘的 IIoT 设备对于防止未经授权的访问和保护数据至关重要。实现此目标的一种方法是实施强大的身份验证机制，例如多因素身份验证 (MFA) 或基于证书的身份验证。这些措施可确保只有授权用户和设备才能访问网络。
设备制造商还应在设计和开发过程中优先考虑安全性。这包括集成加密协议、安全启动过程和修补机制，以确保设备可以定期更新最新的安全功能。
2. 网络分段和零信任架构
网络分段是减少 IIoT 环境中攻击面的关键策略。通过将网络划分为更小的、独立的部分，组织可以限制恶意软件或其他攻击的传播。例如，可以对 IT 网络、OT 系统和 IIoT 设备进行分段，以降低网络不同部分之间交叉污染的风险。
除了分段之外，采用零信任安全架构是保护 IIoT 系统的另一种有效方法。在零信任模型中，默认情况下不会信任任何用户或设备——无论是在网络内部还是外部。每个访问请求在授予之前都会经过验证和身份验证，确保只有合法参与者才能与关键系统交互。
3. 持续监控和威胁检测
鉴于 IIoT 网络的复杂性和规模，持续监控对于实时识别潜在威胁至关重要。人工智能驱动的威胁检测系统可以分析来自整个网络的数据，以识别可能表明网络攻击的异常模式或行为。机器学习算法还可以通过标记偏离正常用户行为的可疑活动来帮助识别内部威胁。
除了威胁检测之外，组织还应实施日志记录和审计机制来跟踪对敏感系统和数据的访问。这些日志可用于调查事件、评估漏洞并随着时间的推移改进安全措施。
4. 修补和定期更新
许多 IIoT 设备和系统长时间运行而未更新，这可能会使它们容易受到新发现的威胁。为了降低这种风险，行业必须优先考虑定期的软件更新和补丁。这可能需要与设备制造商合作，以确保修补过程简化且对运营的干扰最小。
自动化修补过程有助于确保网络上的所有设备都安装最新的安全补丁，从而降低漏洞被利用的可能性。
5. 强有力的网络安全政策和培训
实施强有力的网络安全政策对于确保所有员工、承包商和供应商在与 IIoT 系统交互时遵守最佳实践至关重要。这些政策应包括访问敏感系统、管理设备和报告可疑活动的指南。
员工培训对于防止人为错误导致的网络安全事件也至关重要。应培训工人如何识别网络钓鱼攻击、使用安全密码以及在与 IIoT 系统交互时遵守安全协议。
结论
随着各行各业利用工业物联网的力量来提高效率、生产力和创新，保护这些互联系统变得比以往任何时候都更加重要。IIoT 因其巨大的攻击面、对遗留系统的依赖以及 IT 和 OT 网络的融合而带来了独特的网络安全挑战。但是，通过实施强大的安全措施(例如设备身份验证、网络分段、持续监控和员工培训)，各行各业可以保护其 IIoT 网络免受不断演变的网络威胁。
工业运营的未来将越来越依赖于 IIoT 技术的成功整合，从而使网络安全成为未来的基础。通过正面应对挑战并采用主动安全策略，各行各业可以确保在不损害其运营安全性和可靠性的情况下实现 IIoT 的好处。
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