工业互联网安全:安全框架,从零基础到精通,收藏这篇就够了!

从防护对象的角度来看,分为设备、控制、网络、应用和数据等五大防护对象。

一、设备安全

工业互联网环境中的常见智能设备类型有单点智能器件、成套智能终端和智能产品。

其中,单点智能器件通常是单一功能的小型自动化设备,如传感器和执行器,用于收集数据或执行简单动作。而成套智能终端则是由多个组件组成的复杂设备,如 PLC 和 DCS,用于协调和控制生产线上的多个设备。智能产品则是一类具有更高自主性和灵活性的设备,包括物联网设备、边缘计算节点和云计算服务器等。

可以看到,成套智能终端和智能产品的范围较广,已超出设备安全本身的定义。也就是说,成套智能终端既是设备的一部分,也是控制系统的核心组件。

在设备安全的范畴中,主要关注如下几个方面:

(1)设备硬件安全:确保设备的物理安全,防止未经授权的访问、损坏或篡改。

(2)设备软件安全:保护设备的操作系统和应用软件免受病毒、恶意软件和黑客攻击。

(3)设备网络连接安全:确保设备与其它设备或网络的连接安全,防止数据泄露或被拦截。

相应地,进行以下几个方面的防护:

(1)采用加密芯片保护敏感数据免受物理窃取。

(2)定期更新操作系统补丁以修复已知漏洞,保持系统最新状态。

(3)网络隔离(部署防火墙)、访问控制(强密码策略、多因素身份验证)、加密通信(SSL/TLS 或其他加密协议)。

二、控制安全

控制安全重点关注控制协议的安全性(例如,使用加密的通信协议)、控制软件的安全性(例如,定期审计和更新控制软件以消除漏洞),以及控制功能的安全性(例如,设置权限限制,仅允许授权人员更改生产过程参数)。示例:使用数字签名验证控制指令的真实性,防止伪造命令导致生产事故。

相对于设备安全、控制安全更侧重于整个控制系统的安全:

(1)控制协议安全:确保控制信号在传输过程中的安全,防止被截获或篡改。

(2)控制软件安全:保护控制软件免受攻击,防止程序被篡改或崩溃。

(3)控制功能安全:确保控制功能的正确性和稳定性,防止因错误或恶意操作导致的生产事故。

三、网络安全

网络安全涵盖工厂内部网络、外部网络及标识解析系统等的安全。

网络安全的防护措施有:

(1)使用虚拟专用网络(VPN)连接工厂内外部网络,确保远程访问的安全性。

(2)采用SSL/TLS加密技术保护数据传输,防止数据在传输过程中被截获。

(3)使用入侵检测与预防系统(IDS/IPS)监控网络活动。

(4)通过安全信息与事件管理系统(SIEM)集中管理日志并实时监控异常行为。

四、应用安全

应用安全主要关注工业互联网平台的安全和工业应用程序的安全。

相应的安全防护措施有:

(1)身份认证与访问控制(多因素认证 MFA、细粒度访问控制)。

(2)API 安全(OAuth 2.0 、OpenID Connect、API 网关)。

(3)容器与微服务安全(镜像扫描、最小化镜像、服务隔离)。

五、数据安全

数据安全贯穿数据采集、传输、存储和处理的全过程,以及用户信息的安全。

相应的安全防护措施有:使用加密技术保护数据(在数据库中使用列级加密)、实施数据备份和恢复策略(定期备份重要数据并在发生灾难时快速恢复)。

黑客&网络安全如何学习

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