天地和兴-新一代工业网络安全白皮书-2020.12-42页_17mb

新一代工业网络安全白皮书总结

核心内容

《新一代工业网络安全白皮书》全面分析了当前工业网络安全的发展背景、内涵、总体架构及未来发展方向。白皮书指出，随着“新基建”战略的推进、IT/OT融合趋势的加强以及现实网络安全威胁的加剧，工业网络安全的重要性日益凸显，其发展也面临前所未有的挑战和机遇。

主要观点

1. 背景概述

• “新基建”带来新的网络安全挑战
  新基建的网络化、数字化和智能化特征，推动了工业网络的广泛连接，但也带来了新的安全风险，如供应链安全、系统集成风险等。网络安全从伴生协同向内生智能演进。
• 合规需求推动工业网络安全升级
  国家法律法规（如《网络安全法》、《关键信息基础设施安全保护条例》等）对工业网络安全提出了明确的合规要求。合规性不再是唯一目标，企业需构建动态综合防御体系。
• IT/OT融合趋势需要融合的网络安全
  随着IT与OT的深度融合，传统的网络安全策略已不能满足需求。攻击路径从IT到OT再到IT，攻击面扩大，需构建统一的防御体系。
• 网络空间现实威胁推动工业网络安全加速发展
  工业网络成为地缘政治争斗的主战场，需构建以态势感知、监测预警和应急响应为核心的防护体系，实现多方协同治理。

2. 新一代工业网络安全的内涵

• 工业网络安全的定义
  新一代工业网络安全旨在保护工业系统的全生命周期，包括设备、控制、网络、应用和数据，强调安全的全面覆盖与深度结合。
• 安全利益攸关方
  包括资产所有者、产品供应商、集成服务提供商、维护服务提供商、安全能力供给方和攻击方。这些角色在安全治理中各司其职。
• 安全目标
  包括保密性、完整性、可用性、可靠性、弹性和隐私，涵盖工业系统的各个方面。
• 安全模型与安全设计
  安全模型包括识别评估、架构设计、网络安全、态势监测、端点安全和响应恢复六个步骤。安全设计需遵循体系化、纵深防御、弹性增强等原则。

3. 新一代工业网络安全的总体架构

• 设计原则
  • 体系化原则：确保防御措施覆盖所有系统组件。
  • 纵深防御原则：构建多层次的防御体系。
  • 弹性增强原则：提升系统在攻击或故障后的恢复能力。
  • 攻击检测易实现：简化检测流程，提升响应效率。
  • 攻击后果极小化：减少攻击带来的影响。
• 总体架构视角
  • 监管视角：推动立法、政策、标准的制定与执行。
  • 攻击视角：识别攻击路径，如初始突破、命令执行、持久潜伏等。
  • 防御视角：涵盖设备、控制、网络、应用、数据、供应链和人的因素。
  • 风险视角：识别风险，评估资产、威胁和漏洞，制定相应控制措施。

4. 安全成熟度级别

• 新一代工业网络安全的成熟度分为六级：无、起步、制定中、明确的、可管理的、优化的。
• 引入成熟度模型有助于企业逐步提升安全能力，实现从被动防御到主动管理的转变。

关键信息

• 安全能力体系

  • 核心技术：包括OT可见性增强、功能安全与网络安全融合、ICS深度包检测、工业蜜罐、可信计算等。
  • 基础能力：涵盖安全咨询、风险评估、渗透测试、等保建设、安全运维、应急响应等。
  • 安全模型：结合NIST CSF框架、CISA最佳实践、信通院安全架构等，构建全面的工业网络安全模型。
  • 安全设计：需考虑身份认证、会话管理、日志审计、访问控制、隐私保护等。

• 安全实践

  • 架构安全：采用网络隔离、创建DMZ区、使用安全协议等。
  • 物理安全：控制设备存放环境、使用电子锁定、多因素认证等。
  • 主机安全：补丁管理、应用白名单、禁用未使用端口等。
  • 访问控制：严格管理流量、远程访问、设备接入等。
  • 风险管理和安全治理：建立资产清单、制定安全政策、培训员工等。
  • 安全监测：使用IDS、日志分析、威胁检测等。
  • 供应链安全：优化采购流程，管理外包服务，确保数据安全与保密。
  • 人的因素：通过培训和文化建设提升员工安全意识，减少人为失误。

未来展望

1. 设计安全

• 从产品设计阶段就融入安全思维，采用最佳实践方法，如身份认证、访问控制、日志审计等，确保安全的可落地性和可持续性。

2. 密码应用

• 密码技术在工业网络安全中起着基础支撑作用，涵盖设备、控制、网络、数据和应用层，用于身份认证、数据加密、签名验证等。

3. 可信计算

• 可信计算技术可构建安全可信的计算环境，实现对资源的可信管理。其覆盖范围包括终端设备、系统边界、远程验证等，是工业网络安全的重要组成部分。

4. 自主可控

• 在中美关系紧张的背景下，自主可控成为工业网络安全的重要方向。需加强国产软硬件生态建设，推动安全产品与服务的本土化。

5. 工业免疫

• 工业免疫是一种基于AI的自学习系统，可检测工业网络中的威胁与漏洞，实现自动适应和响应。它适用于多种工业协议，不影响系统正常运行。

6. 安全文化

• 安全文化是网络安全的长期战略，需将安全意识融入员工行为，形成主动防御和持续改进的组织文化。

总结

新一代工业网络安全强调全生命周期防护、融合安全设计、动态防御机制和安全文化构建。随着IT/OT的深度融合，工业网络安全将从传统的边界防御转向内生安全和智能响应，形成政产学研用一体化的产业生态。未来，安全厂商需加强技术研究，推动密码应用、可信计算、工业免疫等技术发展，以实现对工业网络的全面、智能和自主可控的保护。