什么是OT Security?概述和关键概念
OT(操作技术)安全是指用于保护工业系统和控制网络的策略和技术,如 SCADA 系统、HMIS、PLC 和其他通过直接监视和控制物理设备来检测或引起变化的硬件/软件。
与传统 IT 系统不同,OT 环境管理的是制造工厂、电网、水处理设施和其他关键基础设施中的物理流程。要了解 OT 安全的基本概念,请参阅我们的OT 安全综合指南。随着工业设施连接性的提高,OT 安全的重要性也急剧增加。现代制造环境集成了 IoT(物联网)设备、云系统和远程监控功能。这种连接性创造了新的攻击载体,网络犯罪分子会积极加以利用,这与传统 IT 环境中的应用安全挑战类似。
确保 OT 环境安全的一个主要挑战是,这些系统中有许多是几十年前建造的,使用的是从未考虑过网络安全的传统设备和仪器。它们通常缺乏加密、身份验证或安全通信协议等基本保护措施。更糟糕的是,这些系统往往缺乏可视性,遥测技术有限,也没有集中日志记录,这使得检测和应对威胁变得极为困难。这一点尤其令人担忧,因为 OT 系统支撑着我们日常生活的许多方面,针对它们的网络攻击可能会导致严重的实际后果,例如停电、供应链中断、水污染或公共安全受损。
常见的 OT 环境横跨多个行业。能源公司依靠 OT 进行发电和配电。公用事业公司通过 OT 系统管理水处理和分配。生产设施使用 OT 系统控制生产线和质量保证流程。交通网络的交通管理和安全系统依赖于 OT。
OT Security 与 IT 安全:主要区别
IT 安全主要涉及数据处理、通信和业务运营,而 OT 安全则侧重于保护物理系统和流程,如驱动关键基础设施和工业环境的阀门、电机和装配线。
虽然两者都以保护系统和数据为目标,但 OT 环境却因其运行现实而面临一系列不同的挑战:
- 实时运行需要不间断的连续运行时间。需要系统停机的安全补丁可能会使生产中断数小时,这使得频繁重启等传统 IT 方法变得不切实际。
- 几十年前安装的遗留系统运行过时的操作系统,不再获得供应商的支持或安全补丁,因此极易受到已知漏洞的攻击。
- 升级需要大量的资本投资和运行中断。
- 许多专有协议在设计时并没有考虑到安全性,因此很容易受到攻击。标准的 IT 安全工具通常不支持这些专门的工业通信协议。
- 出于安全考虑,安全控制措施绝不能影响运行安全,也不能给工人和公众带来危险。
Core OT Security 最佳原则与实践
实施有效的 OT 安全需要了解基本原则和实用的实施方法。两者相互配合,才能创建强大的 OT 网络安全计划。
基本原则
- 深度防御:多层安全控制,防范各种攻击载体。
- 分隔和隔离: 将 OT 网络与 IT 网络分开,并隔离关键系统。
- 设计Secure :从一开始就在 OT 系统中建立安全机制,而不是事后再添加。
- 最小权限:只授予用户和系统履行其职能所需的最低访问权限。
最佳做法
- 网络防火墙:在 IT 和 OT 区域之间部署防火墙,以控制流量。
- 风险评估:定期评估 OT 环境的脆弱性和威胁。
- 数据二极管:使用单向网关进行安全的单向通信。
- 多因素身份验证:强大的访问控制有助于维护适当的权限,防止因凭证泄露而造成大规模数据泄露。
- 持续监控:实时威胁检测和响应能力。
- 资产清单: 保持所有 OT 设备和系统的全面可见性。
- 员工培训:通过安全意识计划解决人的因素。
网络分割和普渡参考模型
网络分段将系统划分为不同区域,以防止攻击者横向移动。普渡模型是一个成熟的框架,概述了从 0 级物理流程到 5 级企业系统的五级 OT 网络。它在 OT 层和 IT 层之间实施隔离。
普渡模型建议在每个级别之间实施安全控制。防火墙、入侵检测系统和访问控制在这些边界上形成了纵深防御保护。
OT 环境中的零信任原则
零信任架构假定威胁可能来自任何地方,包括网络周边内部。这种方法要求对试图访问 OT 系统的每个用户和设备进行持续验证。
- 最低权限访问可确保用户和系统只获得其功能所需的最低权限。
- 持续验证可在整个会话期间监控用户和系统行为。异常活动会触发额外的验证要求,如 MFA(多因素验证)或访问限制。
持续监控和威胁检测
持续监控可实时了解 OT 网络活动和系统行为。这一功能可实现早期威胁检测和安全事件的快速响应。
SIEM(安全信息和事件管理)系统收集并分析来自多个来源的安全数据。这些平台将事件关联起来,以识别潜在威胁并自动采取初步响应行动。
IDPS (入侵检测和防御系统)可监控网络流量中的可疑活动。这些系统可以检测已知的攻击模式,并自动阻止恶意流量。
CTEM (持续威胁暴露管理)可对组织的威胁状况进行持续评估。这种方法有助于根据当前的风险水平和威胁情报确定安全工作的优先次序。
员工认识与培训
人为错误是造成 OT 安全漏洞的主要原因。最佳做法包括
- 定期开展网络卫生培训。
- 模拟网络钓鱼尝试。
- 创建针对 OT 的事件响应演习。
OT Security 框架、标准和监管合规性
IEC 62443、NIST 网络安全框架等既定框架和 NERC CIP 等监管标准为确保 OT 环境的安全提供了结构化方法。这些准则帮助企业制定全面的安全计划,以满足行业要求和监管合规义务。
IEC 62443:全球OT Security 标准
IEC 62443 是最全面的 OT 安全国际标准,涉及工业自动化和控制系统整个生命周期的安全问题。
- 系统地评估风险。
- 对 OT 组件应用安全级别。
- 确保整个资产生命周期的安全。
一般文件提供基本概念和术语。政策和程序文件涉及组织安全管理。系统文件涉及技术安全要求。组件文件规定了单个系统组件的安全要求。
适用于 OT 的 NIST 网络安全框架
NIST 网络安全框架提供了一种基于风险的网络安全方法,可与 OT 环境有效整合,为讨论网络安全风险和缓解策略提供了一种通用语言。
- 为 OT/ICS 量身定制的实施层级。
- 与风险评估和业务连续性规划相结合。
- 与国家重要基础设施保护目标保持一致。
NERC CIP:北美电力部门监管标准
北美电力可靠性公司的关键基础设施保护(NERC CIP)标准是北美地区大宗电力系统运营实体的强制性标准。这些标准特别关注对可靠供电至关重要的网络资产的安全。
实施OT Security:分步核对表
成功实施 OT 安全需要系统的规划和执行。这份全面的核对表可指导企业完成基本的安全实施步骤。
有效的 OT 安全计划始于全面的资产清查和风险评估。在实施安全控制之前,企业必须了解需要保护哪些系统。
系统加固可删除可能提供攻击载体的不必要服务和配置。这一过程包括禁用未使用的端口、应用安全补丁和配置安全通信协议。
补丁管理通过定期更新维护系统安全,同时最大限度地减少运行中断。这一过程需要仔细规划,以平衡安全需求和运行要求。
事件响应计划使组织做好了有效应对安全事件的准备。完善的计划可以在事故发生时最大限度地减少损失,缩短恢复时间。
OT Security 清单:基本步骤
OT 环境中的系统加固
系统加固通过删除不必要的功能和服务来减少 OT 系统的攻击面。
除非绝对需要,否则禁用传统协议
许多 OT 系统仍然支持 Telnet、FTP 或 SMBv1 等过时的通信协议,这些协议缺乏加密,容易受到已知漏洞的攻击。除非这些协议对传统设备的运行至关重要,否则应将其禁用或用 SSH 或 SFTP 等安全替代协议取而代之。
应用供应商验证的固件和安全补丁
与设备供应商协调制定补丁管理流程,在计划维护窗口期间测试和部署更新。
配置Secure设置
远程技术管理员应更改默认密码,禁用未使用的服务和端口,并强制执行强认证。Secure 配置还应符合公认的基准,如 CIS(互联网安全中心)的基准。
实体安全
使用可移动媒体或自助终端的组织应实施媒体安全最佳实践,以防止恶意软件通过物理设备引入。
OT Security 架构和新趋势
现代 OT 安全架构强调提供多层保护的深度防御战略。这些架构在整个设计过程中同时考虑了网络安全和安全要求。
当企业将 OT 系统连接到 IIoT 和云服务时,就会出现集成方面的挑战。这些连接为运营带来了好处,但也带来了新的安全风险,需要谨慎管理。实施云连接的组织应遵循云应用安全最佳实践,以保护其 OT 数据和系统。
未来的 OT 安全趋势包括IT-OT 融合、人工智能驱动的威胁检测以及合规性驱动的增强。自动化将简化日常任务,而安全工作将转向云、边缘和 CPS 保护。
确保 OT 环境中的Industrial 物联网安全
IIoTIndustrial 物联网)设备为传统的 OT 环境带来了连接性和智能性。这些设备可收集运行数据、实现远程监控并支持预测性维护计划。
IIoT 的独特风险来自于物理访问、网络连接以及通常有限的安全功能。由于成本限制和设计优先考虑功能,许多 IIoT 设备缺乏强大的安全功能。
最佳做法:
- 使用防火墙和 VLAN 隔离 IIoT 设备。
- 使用设备验证和加密。
- 监控 IIoT 活动以发现异常。
各组织还应实施文件安全措施,以保护静态和传输中的敏感业务数据。
OT Security 架构:设计原则
有效的 OT 安全架构遵循既定的设计原则,可满足操作技术环境的独特要求。分层防御战略在架构的不同层面提供多重安全控制,确保在一个控制失效时,其他控制仍能继续提供保护。弹性和冗余确保安全控制不会影响运行可用性,即使个别组件出现故障或受到攻击,也能继续发挥作用。
OT Security 工具和功能比较
要选择合适的 OT 安全工具,就必须了解没有任何一种解决方案能有效满足所有操作技术安全需求。全面的运行技术保护需要多种专业功能作为一个集成平台共同发挥作用。
OT Security 工具的三大Core 功能
资产发现和库存可提供所有 OT 系统和设备的可见性。该功能可自动识别连接的设备,对其特征进行编目,并维护准确的资产库存。通过提供全面的资产发现、网络监控、库存和补丁管理功能,OPSWAT的MetaDefender OT Security 提供了无与伦比的可视性和控制能力。
主动威胁检测和响应可识别潜在的安全事件并实现快速响应。MetaDefender Industrial Firewall 和MetaDefender OT Security 协同工作,监控网络流量、系统行为和用户活动,保护操作和过程控制网络。
Secure 远程访问和细粒度的权限可确保只有授权用户才能通过受控的安全渠道访问关键的 OT 系统。与传统的 VPN 不同,MetaDefender OT Access 通过实施 ADServer 身份验证和仅限出站的防火墙连接来保护 OT 端点。该系统与MetaDefender Endpoint Gateway 一起隔离了 OT 和 IT 资产,以确保对关键基础设施的受控访问。
保护重要的 OT 和网络物理系统
对于寻求全面的 OT 安全保护的组织而言,OPSWAT 的 OT 和 CPS 保护MetaDefender 可主动抵御高级持续性威胁和零日漏洞,同时保持最佳性能和安全性。通过利用集资产可视性、网络保护、安全远程访问和安全数据传输于一体的内聚性模块化解决方案,您可以获得保护 OT 和 CPS 环境安全的工具,自信地应对当今威胁环境不断变化的挑战。
常见问题 (FAQ)
问:什么是 OT 安全? | OT 安全可保护工业环境中控制物理过程的操作技术系统。这包括可编程逻辑控制器 (PLC)、监控和数据采集系统 (SCADA) 以及用于制造、能源、公用事业和运输部门的分布式控制系统 (DCS)。 |
问:有哪些核心 OT 安全最佳实践? | 关键的最佳实践包括网络分段、零信任原则、访问控制、实时监控和员工培训。 |
问:有哪些主要的 OT 安全标准? | 主要的 OT 安全标准包括 IEC 62443(全球工业自动化安全标准)、NIST 网络安全框架(基于风险的方法)和 ISO 27001(信息安全管理)。 |
问:OT 安全工具的三大核心功能是什么? | 这三项核心能力是资产发现和库存(识别所有 OT 系统并编制目录)、威胁检测和响应(监控安全事件并快速响应)以及政策执行和合规性(确保系统按照安全政策和法规运行)。 |
问:什么是 OT 安全策略? | 规定如何访问、监控和维护 OT 系统以最大限度降低风险的政策。 |
问:OT 安全标准是什么? | IEC 62443 是公认的全球 OT 安全标准。它涉及工业自动化和控制系统整个生命周期的安全问题,对不同的安全级别和系统组件提出了详细的要求。 |
问:对 OT 环境有哪些系统加固要求? | 禁用未使用的服务、执行安全协议并定期打补丁。 |
问:如何执行 OT 安全? | 采取分层战略,包括资产清查、风险评估、系统加固和实时威胁监控。 |