人工智能黑客--黑客如何在网络攻击中使用人工智能

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什么是 OT Security?

网络安全在关键运营技术环境中的重要性
OPSWAT
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从金融到医疗保健再到制造业,在各个领域,全面的网络安全措施对于保护敏感数据和确保基本服务的持续运行至关重要。网络安全中最重要但经常被忽视的领域之一是 OT(运营技术)安全。随着各行各业越来越依赖自动化和互联系统,以及来自威胁行为者、黑客行动主义者和民族国家的攻击稳步攀升,保护这些技术及其运行环境免受网络威胁现在比以往任何时候都更加重要。 


什么是OT? 

OT 或称为「营运技术」,包括用于监视和控制实体过程、设备和基础设施的硬件和软件系统。与 IT (信息技术)专注于数据处理和储存不同,OT 主要处理现实世界的操作,因此其安全性是整体网络安全工作重要的组成部分。 

什么是 OT Security? 

OT 安全是指用于保护操作技术系统免受网络威胁的实践和技术。这包括 ICSIndustrial 控制系统)、SCADA(监控和数据采集)系统、PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)以及其他管理工业流程并使之自动化的系统。

在各个领域发现的 OT 组件示例:

ICS(工业控制系统)

管理工业过程操作的自动化系统。

SCADA(监控和资料采集)系統

收集和分析实时数据,以监视和控制工业设备的硬件和软件网络。

PLC系列

用于控制装配线和机器人设备等制造过程的工业数位电脑。

IT vs. OT Security

重点领域

IT 安全性主要旨在保护数据的完整性、机密性和可用性。它专注于保护数字信息、保护网络和确保用户隐私。另一方面,OT 安全优先考虑实体系统的安全性、可靠性和操作连续性。而 IT 安全保护数据,OT安全确保机器和基础设施的功能。 

资产的性质 

IT 资产包括数据、软件、网络和用户设备。OT 资产包括制造设备、电网、运输系统和关键基础设施等实体系统。 

威胁态势 

IT 系统面临着恶意软件、电子邮件网络钓鱼、数据泄露和内部攻击等威胁。由于IT/OT 的融合,这些攻击固然可以 "靠山吃山",进入关键的 OT 资产,但 OT 系统也容易受到破坏、工业间谍和网络物理攻击等威胁,这些威胁可能会破坏运行并造成人身伤害。 

OT 网络是独一无二的,因为它们通常采用气隙,这是一种将网络与不安全网络(尤其是公共互联网)隔离的安全措施,以防止未经授权的访问。尽管采取了这些预防措施,但更新旧版 OT 系统通常需要可移动介质,这对于维护和升级关键资产至关重要,但也会带来重大的安全风险。使用可移动介质会绕过传统的网络安全措施,可能会将恶意软件和其他威胁直接引入 OT 环境,从而损害这些关键系统的完整性和安全性。 

安全方法

增强 IT 安全性采用防病毒软件、防火墙、电子邮件安全和加密等工具。 IT 优先考虑其系统的机密性。 OT 安全策略往往更侧重于网络分段、资产可见性、扫描 USB 和便携式媒体以及其他安全措施,以防止生产设备和流程意外停机。

合规与法规 

法规往往与这些优先事项相呼应, IT 安全性受 GDPR、HIPAA 和 PCI-DSS 等法规的约束,这些法规侧重于数据保护和隐私。OT 安全受行业特定标准的约束,如 NIST SP 800-82、IEC 62443 和 ISO/IEC 27019、 NERC CIPNIS2、行政命令和其他涉及工业控制系统和关键基础设施安全性的 法规 ,通常优先考虑这些系统的可靠性。  

风险管理

IT 风险管理以保护数据和确保业务连续性为中心。OT风险管理强调实体操作的安全性和可靠性,通常优先考虑人员安全和环境保护,而不是数据机密性。 

OT Security 面临的风险 

OT 系统面临着一系列独特的网络安全威胁,这些威胁可能会造成严重后果。随着它们变得更加相互联系且与 IT 系统集成,它们也更容易受到各种新兴威胁媒介的攻击。 OT 安全受损可能导致深远的的后果,不仅会影响企业的营运和盈利能力,还会对公共安全和国家安全构成重大风险。常见的 OT 安全威胁包括: 

恶意软件
Conficker 等攻击利用网络漏洞,通过可移动介质传播,跨越空气间隙,破坏关键业务,从而对 OT 基础设施造成危害,2008 年英国国防部系统遭受的攻击就是一例。

勒索软件
在支付赎金之前锁定关键系统的攻击
,例如影响英国国家卫生服务的 WannaCry 攻击。

内部威胁
有恶意或因疏忽而无意中危及安全的员工或承包商。 

民族国家威胁行为者
由国家支持且妥善协调的攻击计划通常具有政治动机。

真实事件

这些威胁不是空洞的或假设的,而是非常真实的。以下是一些备受瞩目的网络攻击的现代示例,这些攻击本可以通过更加强调 OT 安全性来阻止:

Stuxnet 震网

2010

一种 针对伊朗核计划的 尖端网络武器,对离心机造成实体损坏。 

乌克兰电网袭击

2015

网络攻击导致超过 200,000 人停电,表明关键基础设施的脆弱性。 

Aliquippa 水渗透

2023

伊朗支持的CyberAv3ngers黑客组织设法 控制 了一个负责监测和调节压力的增压站,威胁到饮用水供应。

泄露 OT Security 的潜在后果 

当关键的 OT 网络受到损害时,其影响是深远的,并且会显着影响组织运营的各个方面和更广泛的社区。确保 OT 系统的完整性和安全性对于防止一系列不良后果至关重要,包括但不限于: 

公共安全风险
受损的 OT 系统可能导致危险情况,危及生命和环境。例如,对水处理设施的网络实体攻击可能会污染供水,对公众构成严重的健康风险。同样,工业控制系统的中断可能导致有害物质的失控释放、火灾或爆炸。 

制造业的颠覆
制造过程的中断可能产生的影响远远超出经济损失。例如,如果关键疫苗的生产中断,可能会在健康危机期间延迟免疫工作,加剧疾病的传播。此外,如果关键材料(如合金)在未被发现的情况下不合格生产,则可能导致其他应用中的灾难性故障。想象一下,一座桥梁因制造控制受损而导致结构部件比想象的更脆而倒塌。此类事件凸显了在制造运营中保持严格监督和安全的重要性。 

经济影响
OT 系统中的大范围中断和干扰,可能会产生大规模的经济影响。无法生产或运输货物,不仅会影响组织的直接财务状况,还会扰乱供应链,导致消费者和企业的短缺和成本增加。例如,对主要港口的网路攻击,可能会阻止货物流动,影响全球各行各业,并导致严重的经济不稳定。

两名网络安全专业人员在网络运营中心分析多个屏幕上的数据,讨论 OT 安全策略

什么是 IT/OT 收敛集成? 

IT/OT 融合是指 IT 系统与 OT 系统的整合,以提高效率、共享数据和决策。这种融合是由 IIoTIndustrial 物联网)、大数据分析和云计算等技术进步推动的。 

挑战

新的安全漏洞
连接性增强会带来新的攻击媒介。 

系统管理的复杂性
整合不同的系统需要仔细规划和协调。 

益处

提高效率
简化运营和更好的资源管理。 

增强决策能力
实时数据分析有助于做出明智的决策。 

节省成本
通过自动化和预测性维护降低运营成本。 

关键部件 

统一架构
集成的通用框架 IT 和 OT 系统。 

高级分析
用于分析两者数据的工具 IT 和 OT 环境。 

强大的安全措施
保护集成系统的全面安全策略。 

OT 网络安全的最佳实践

考虑到不断变化的威胁环境所带来的挑战,有效的 OT 网络安全对于保护关键基础设施和确保工业系统不间断运行至关重要。通过坚持采用OT 安全最佳实践,企业可以大大降低网络攻击的风险并减轻潜在的损害。以下章节概述了加强 OT 网络安全的关键策略和实践,包括全面风险评估、基本网络安全实践和深度防御安全框架的开发。

关键网络安全概念 

外设和可拆卸 Media 安全
对可移动介质实施严格的扫描安全策略,例如 USB 从大厅到端点的每个 入口处都有存储设备。 

分割
将 OT 网络与 IT 网络来限制恶意软件的传播。 

网络外围安全
使用 数据二极管和安全网关实时控制网络之间的数据流量。 

供应链 安全
供应链的中断会造成多米诺骨牌效应--被利用的漏洞最终会影响到供应链的更下游,从而导致重大损失。 

Patch Management
定期更新关键资产上的软件和固件,以 修复安全漏洞

风险评估
定期审查和更新风险管理计划,以应对新出现的威胁。

实施纵深防御 OT Security 框架

结构良好的安全框架不仅可以保护关键基础设施,还可以确保工业运营的弹性和连续性。以下五个步骤为开发和实施有效的 OT 安全框架提供了全面的指南,着重于:评估当前的安全措施、制定策略、部署控制措施、教育员工和保持持续监控。 

遵守标准和法规的重要性

遵守 行业标准和法规 对于确保 OT 安全措施全面且最新至关重要。合规性不仅有助于降低风险和保护关键基础设施,还可以确保组织满足法律和法规要求,从而避免代价高昂的罚款和法律诉讼。与 OT 安全相关的三个关键标准和监管框架是 NIST(美国国家标准与技术研究院)指南、IEC(国际电工委员会)标准和 NERC CIP (北美电力可靠性公司关键基础设施保护)标准。 

NIST指南

NIST网络安全框架因其管理和降低网络安全风险的综合方法,而得到广泛认可。关键程序包括: 

识别: 了解组织的 OT 环境,以管理网络安全风险。这包括识别实体和软件资产、定义网络安全策略以及建立风险管理流程。 

保护: 实施保障措施,确保关键基础设施服务的提供。这包括访问控制措施、培训和意识计划、数据安全协议和维护流程。 

检测: 制定和实施活动以识别网络安全事件的发生。这涉及持续监控、检测过程和安全事件分析。 

响应: 制定并实施活动,对检测到的网络安全事件采取行动。这包括响应计划、沟通策略、分析和缓解措施。 

恢复: 制定和实施活动,以维护弹性计划,并恢复因网络安全事件而受损的任何功能或服务。这包括恢复计划、改进和恢复活动的沟通。 

IEC标准

IEC 为所有电气、电子和相关技术提供国际标准。对于 OT 安全,关键标准包括: 

  • 国际电工委员会 62443: 该系列标准为保护工业自动化和控制系统(IACS)提供了一个全面的框架。它涉及网络安全的各个方面,包括: 
  • 一般要求 (IEC 62443-1-x): 概述与 OT 网络安全相关的术语、概念和模型。 
  • 政策和程序 (IEC 62443-2-x): 涵盖建立和维护安全策略、过程和实践的要求。 
  • 系统安全要求 (IEC 62443-3-x): 指定控制系统和组件的安全要求。 
  • 组件安全要求 (IEC 62443-4-x): 详细说明控制系统组件的安全产品开发和生命周期管理的要求。 

国际电工委员会 61508: 解决电气、电子和可编程电子安全相关系统的功能安全问题。它有助于识别和减轻与安全系统故障相关的风险。 

NERC CIP 标准

NERC CIP 标准对于在北美大容量电力系统内运营的实体是强制性的。这些标准旨在保护 BES 免受网络安全威胁,包括:

  • CIP-002: 根据BES网络系统和相关资产对电网的影响对其进行识别和分类。 
  • CIP-003: 建立网络安全政策和程序来管理BES网络系统的安全性。 
  • CIP-004: 需要人员和培训计划,以确保有权访问 BES 网络系统的个人合格并了解其安全责任。 
  • CIP-005: 专注于电子安全边界,需要采取措施控制对 BES 网络系统的电子访问。 
  • CIP-006: 指定实体安全控制,以保护 BES 网络系统免受实体威胁。 
  • CIP-007: 概述系统安全管理的要求,包括补丁管理和恶意软件防护。 
  • CIP-008: 需要对网络安全事件进行事件报告和响应计划。 
  • CIP-009: 制定恢复计划,以确保 BES 网络系统在网络安全事件后能够恢复。 
  • CIP-010: 解决配置更改管理和漏洞评估问题。 
  • CIP-011: 确保信息保护,包括BES网络系统信息的处理和处置。

 
工程师在光线昏暗的服务器机房中对笔记本电脑进行安全监控,并发出蓝色的灯光

OT Security 的未来

用于保护我们世界关键系统的战略和工具需要领先于咄咄逼人的威胁形势。OT 安全的未来将由新兴趋势和技术进步塑造,这些趋势和技术进步有望增强保护和弹性。人工智能和机器学习、边缘计算和区块链技术等关键发展有望彻底改变 OT 安全,提供预测、检测和缓解威胁的新方法。  

此外,技术的不断发展将需要适应性安全策略和持续的专业培训,以确保安全团队能够应对新出现的挑战。 

新兴趋势 

  • 人工智能和机器学习
    利用 AI 和机器学习进行预测性维护和威胁检测。 
  • 边缘计算
    通过在更接近数据生成位置的地方处理数据来增强安全性。 
  • 区块链技术
    使用区块链来保护数据交易并增强系统完整性。

专业培训和发展的作用

持续的教育和培训对于跟上最新的安全实践和技术至关重要。投资于专业发展可确保安全团队具备应对不断变化的威胁的能力。

保护世界关键基础设施

通过了解与 OT 相关的独特挑战和威胁、实施最佳实践和采用新兴技术,组织可以显著增强其网络安全态势。积极主动的 OT 安全方法,包括定期风险评估、持续监控以及遵守行业标准和法规,对于保护关键基础设施至关重要。 

在过去的 20 年里 OPSWAT,全球领导者 IT、OT 和 ICS 关键基础设施网络安全不断发展端到端解决方案平台,为公共和私营部门组织和企业提供保护其复杂网络和确保合规性所需的关键优势。立即与我们的一位专家交谈,了解 OT 网络安全的关键优势。  


常见问题

Q.什么是OT(运营技术)?
答:运营技术是指旨在监视和控制制造、能源和公用事业等各个领域的实体设备、流程和事件的硬件和软件系统。与 IT,OT直接影响实体世界。 

Q.为什么是 OT Security 在现代工业中重要吗?
一个。随着各行各业越来越多地使用自动化和互联技术,确保 OT 系统的安全性变得至关重要。安全漏洞可能导致严重后果,包括运营中断、经济损失和人身安全风险。

Q.如何做 IT 和 OT 安全在资产管理方面有所不同?
一个。 IT 安全性主要侧重于保护数据并维护机密性、完整性和可用性。然而,OT 安全的核心是确保实体过程和机器的安全可靠运行,更加强调可用性和安全性。 

Q.您能否举例说明对 OT 系统的实际威胁?
答:示例包括对关键基础设施的勒索软件攻击,例如臭名昭著的对 Colonial Pipeline 的攻击,以及针对工业控制系统的恶意软件,例如 Stuxnet 病毒。

Q.OT 安全的监管要求是什么?
答:OT 安全法规因行业和地区而异,但通用标准包括能源部门的北美电力可靠性公司 (NERC) 和国际电工委员会 (IEC) 工业自动化系统标准。

Q.评估 OT 环境中风险的常见策略有哪些?
答:OT 中的风险评估包括识别实体设备和软件中的漏洞、评估这些漏洞的潜在影响以及确定缓解策略。这通常包括定期系统审核和遵守行业特定的安全标准。 

Q.组织如何改进其 OT 安全事件响应?
答:改善事件响应包括建立专门的安全团队、制定事件处理协议、定期进行安全演习,以及使用持续监控工具来及时检测和响应威胁。

Q.IT/OT 融合有哪些好处?
答:IT 和 OT 的融合可以优化业务流程、提高效率、增强数据收集和分析能力,并最终增强市场竞争优势。 

Q.哪些新兴技术正在塑造 OT 安全的未来?
答:人工智能和机器学习等技术越来越多地用于实时预测和缓解安全威胁。区块链技术也因其在工业环境中保护设备到设备交易和通信的潜力而受到探索。

Q.企业应如何对员工进行有关 OT 安全最佳实践的培训?
答. 员工培训应侧重于具体的安全政策、保护技术的使用以及安全操作和维护 OT 系统的最佳实践。定期的培训课程和演习有助于强化这些实践。 

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