工业互联时代的安全挑战

当今制造业随着工业4.0技术（如物联网、大数据、人工智能和自动化）的快速发展而迅速演变。这些进步虽然带来了更高的生产效率，但也引入了新的网络安全挑战。本文探讨制造业中的关键网络安全问题，重点关注工业物联网（IIoT）和工业4.0的安全防护。

互联工业的脆弱性

现代制造业高度互联，由于众多设备和系统与中央平台通信，使其更容易受到网络攻击。这增加了恶意行为者的潜在入口点，凸显了采取强大网络安全措施以保护敏感数据和确保运营完整性的迫切需求。

数字工业平台的风险

数字工业平台是制造业创新和数据交易的中心，通过收集和分析来自大量资产和设备的数据来优化生产流程。然而，庞大的数据流使其成为网络犯罪分子的有吸引力的目标。保护这些平台对于保护敏感信息和防止运营中断至关重要。

生态系统整合的安全隐患

现代制造业与第三方公司整合，共享数据和产品以创造新细分市场并改变商业模式。虽然这带来了好处，但也引入了新的安全挑战，要求制造商建立安全的数据共享机制以保护专有信息。

供应链安全的全面性

供应链中的端到端安全对于制造业网络安全至关重要。这意味着不仅要保护数据，还要保护制造过程中使用的工具、零件和组件。任何环节的网络攻击都可能中断生产并造成财务损失。

超越数据交换的安全需求

传统的网络安全解决方案专注于保护数据交换区域。然而，在工业4.0时代，安全措施还必须保护制造中使用的智能设备。智能工厂中物联网设备和传感器的激增带来了必须解决的额外安全挑战。

技术融合的漏洞

技术融合推动了IIoT和工业4.0的进步，云计算、边缘计算、大数据分析和人工智能创造了更高效的制造生态系统。虽然这些技术提供了变革能力，但它们也引入了新的漏洞。随着制造过程越来越依赖这些技术，保护它们变得至关重要。

数据与物联网的核心作用

数据和物联网设备是转变制造过程的核心，在智能工厂中实现数据驱动的决策和自动化。保护这些数据流和物联网设备对于维持运营完整性和敏感信息的机密性至关重要。

安全挑战的多样性

物联网和数据驱动技术的快速采用给制造业带来了重大的安全挑战，从知识产权盗窃到运营中断。保护该行业需要全面的解决方案，解决传统的IT安全问题和IIoT带来的独特挑战。

连续信任链的重要性

工业物联网（IIoT）运营依赖连续信任链来保护数据交换。管理物联网设备的身份和访问控制并在整个制造生态系统中建立信任对于维持安全环境至关重要。

工业4.0的安全实践

工业4.0作为第四次工业革命，标志着技术和安全数据实践的融合。制造商必须通过拥抱机遇和实施强大的网络安全策略来适应，以保护数字和物理资产。

制造业网络安全风险详析

新兴技术的影响

人工智能、机器学习、物联网、5G和机器人技术等新技术正在彻底改变制造业，提高智能工厂的生产力和效率。然而，它们也扩大了攻击面，增加了网络威胁的机会。

关键技术的网络风险

人工智能和机器学习：优化制造过程、预测维护需求并改进质量控制，提高生产力和效率。然而，网络犯罪分子可能利用它们来操纵算法并导致生产错误。

大数据分析：结合物联网，实现实时数据处理和决策，提供有价值的见解。然而，生成的大量数据成为网络攻击的主要目标，在保护数据完整性和确保安全数据分析方面构成重大挑战。

物联网和工业物联网设备：智能工厂中物联网和工业物联网设备的兴起扩大了网络攻击的潜在端点，形成了复杂的攻击面。通过互联设备与中央平台通信，确保这些设备和数据传输的安全至关重要。

5G网络：制造业中5G网络的部署加速了技术采用，实现了低延迟通信和实时数据交换。然而，它也引发了对潜在漏洞和网络风险的担忧。

机器人技术：自动化制造过程，但它们容易受到网络攻击，突出了保护它们免受威胁以维持运营连续性的必要性。

3D打印：彻底改变了设计和生产过程，但面临知识产权盗窃风险；保护数字设计和确保安全的3D打印至关重要。

虚拟现实和增强现实：增强产品设计、培训和维护。然而，它们融入制造业扩大了攻击面，如果未充分保护，可能使系统面临未经授权的访问。

主要网络安全风险

知识产权盗窃：网络间谍活动威胁制造公司，竞争对手试图窃取专有数据和设计。保护知识产权对于保持竞争优势至关重要。

国家支持的攻击：国家行为者通过利用工业间谍活动和网络攻击作为地缘政治工具来获得战略优势并破坏经济稳定，对制造业构成威胁。

社会工程和钓鱼攻击：如钓鱼之类的社会工程攻击对制造业构成重大风险，特别是在远程工作增加的情况下，员工可能成为欺骗性电子邮件和消息的受害者，可能导致安全漏洞。

勒索软件攻击：加密关键数据并要求赎金以进行解密，导致重大财务损失和运营中断，特别是在生产系统受到影响时。

供应链攻击：针对制造业中互联公司的供应链攻击，造成广泛的中断和损害。确保整个供应链的安全对于减轻这些风险至关重要。

遗留设备和分散系统：制造业中的遗留设备和分散的IT系统创建漏洞，通常缺乏基本的网络安全实践，因此成为网络犯罪分子的有吸引力的目标。

缺乏基本网络安全实践：解决基本网络安全实践（如强身份验证、网络安全和定期更新）对于制造业务以减轻网络攻击风险至关重要。

关键制造业务的安全

保护关键制造行业（如航空航天、国防、化学和电子）至关重要，因为它们对经济和全球供应链完整性至关重要，保障国家安全。

网络安全控制措施

为了在工业4.0环境中加强制造业的网络安全：

网络安全成熟度评估：评估当前网络安全状态和文化，以确定需要改进的领域。

定期网络安全风险评估：进行频繁评估以查明新出现的威胁和漏洞。

认可的网络安全框架：利用已建立的框架（如NIST）指导安全控制实施。

网络安全培训：为所有员工提供全面培训，以识别和响应威胁。

强密码策略：执行强大的密码策略并采用多因素认证以增强网络安全性。

定期更新和补丁管理：使用安全补丁保持系统、软件和设备最新，以减轻已知漏洞。

灾难恢复和韧性规划：制定计划以快速响应数据泄露或网络事件。

网络分段：通过网络分段隔离敏感数据和系统，以减少泄露风险。

供应链风险管理：监控和评估互联供应链公司的安全实践。

持续监控：持续监控网络流量、用户行为和系统性能，以先发制人地检测攻击。

人工智能用于威胁检测：利用AI进行实时威胁检测和自动响应不断变化的威胁。

IT与OT安全融合的挑战

在制造业中结合IT和OT安全面临挑战，因为更新OT系统以匹配先进的IT技术会导致不兼容和复杂性问题，需要整体的安全方法。

整体安全方法涉及跨IT和OT领域整合网络安全实践。这种方法强调：

统一安全策略：制定统一的安全策略，满足IT和OT安全要求，确保组织内网络安全实践的一致性。

风险评估和管理：进行全面的风险评估，以识别漏洞并优先考虑IT和OT系统的缓解策略。

技术整合：实施安全整合实践，以弥合IT和OT环境之间的差距，包括网络分段和安全通信协议。

持续监控和响应：建立持续监控能力，以在IT和OT网络中及时检测和响应网络安全事件。

员工培训：为使用IT和OT系统的员工提供专门的网络安全培训，以增强意识和响应能力。

通过采用整体安全方法，制造商可以解决整合IT和OT安全的挑战，从而增强整体网络安全韧性，并确保工业4.0技术的安全运行。

制造业中的关键安全漏洞

新技术缺乏网络安全：将物联网设备等新技术快速整合到制造业中缺乏强大的网络安全措施，从而为攻击者创造了理想的入口点。实施安全设计对于有效减轻这些风险至关重要。

遗留设备漏洞：制造业中的遗留设备通常缺乏现代网络安全措施，当整合到工业4.0过程中时，容易受到网络攻击。实施网络分段等策略对于增强其保护至关重要。

分散系统：制造业务由分散的系统组成，这使安全管理复杂化。投资于能够实现集中监控和控制的技术对于有效解决这些漏洞至关重要。

缺乏基本网络安全实践：制造业中经常忽视基本网络安全实践，使系统容易受到未经授权的访问。优先考虑基本实践并提供全面的员工培训是减轻这些风险的必要步骤。

近期成功攻击案例

主要制造公司受害：对主要制造公司（如Mondelez、Renault-Nissan和Norsk Hydro）的成功网络攻击突显了该行业的脆弱性，强调了此类事件的重大财务和运营后果。

针对控制系统的定向攻击：对控制系统的定向攻击，如2020年本田和Edesur S.A.事件中使用的恶意软件，扰乱了工业控制系统。这些事件说明了跨越地理和行业的不断演变的网络对手策略。

远程工作增加的漏洞：COVID-19大流行期间远程工作增加的漏洞提高了对钓鱼和勒索软件攻击的敏感性，可能锁定生产数据和生产线，强调了强大网络安全措施的必要性。

中断的供应链：由于网络攻击对网络任何部分的供应链中断强调了制造商在整个生态系统中扩展网络安全工作的必要性，防范合作伙伴和供应商中的潜在漏洞。

在不断演变的威胁环境中，制造商必须优先考虑网络安全，主动解决漏洞，以确保运营连续性并保护敏感数据和知识产权。

制造业网络安全合规性

使网络安全策略与适用的监管制度对齐对于制造业的合规性至关重要。关键考虑因素包括：

监管环境意识：了解相关法规，如FDA对医疗设备的网络安全规则和DoD对国防行业供应商的规定。

州特定法规：遵守新兴的州特定网络安全法规，特别是对于日益成为制造业组成部分的物联网设备。

SEC网络安全风险披露：公开交易的制造商必须遵守SEC网络安全风险披露期望，确保在年度报告和申报中合规。

关键基础设施建议：考虑采用政府机构（如CISA）概述的网络安全最佳实践，以增强关键基础设施安全。

欧盟法规合规：遵守欧盟网络安全指令，如网络和信息系统指令和网络安全法案，对于在欧盟的制造业务至关重要。

ENISA指南利用：利用ENISA关于工业4.0和IIoT安全的指南，以对齐制造业中的网络安全最佳实践。

立法意识：及时了解立法发展，如2020年物联网网络安全改进法案，影响联邦采购并可能产生更广泛的行业影响。

结论

在工业4.0的技术创新和不断演变的威胁中，制造商必须优先考虑网络安全。解决来自新技术、遗留设备和分散系统的漏洞等挑战是紧迫的，同时还要遵守法规。在这个时代，网络安全不是可选的；它是确保运营、保护数据和保证行业韧性的基础。将网络安全整合到业务战略中，使制造商能够应对第四次工业革命的挑战和机遇。