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日本經濟產業省最新發布的《半導體設備工廠OT 安全指南》
日本半導體製造設備OT 安全指南
本報告對日本經濟產業省最新發布的《半導體設備工廠OT 安全指南》進行最為徹底和系統化的分析,報告將內容劃分為四大核心分析部分,涵蓋從高層治理到現場實施的每一個關鍵環節,以確保半導體製造商能夠在面對國家級網路威脅時,建立起最高標準(IEC 62443 SL4)的營運技術(OT)安全防線。

摘要、研究背景與核心理論架構
本報告旨在對日本經濟產業省最新發布的《半導體設備工廠OT 安全指南》(以下簡稱「本指南」)進行極致深入的技術剖析與解讀。在全球地緣政治與科技競爭白熱化的背景下,半導體製造業的營運技術(OT)安全已成為國家戰略安全的核心要素。本指南的意義在於,它為日本乃至全球半導體製造商建立了一套標準化、高門檻的安全防禦框架,旨在應對來自最先進、資源最充足的國家級網路行為者(APT)的威脅。本報告的結構將指南的核心內容拆分為四大獨立但相互關聯的分析模組:治理與威脅模型、參考架構與網路隔離、資產與漏洞管
理實踐,以及事件響應與供應鏈韌性,最後將其整合為完整的技術藍圖。
1. 摘要與指南核心主張
A. 指南的戰略目標與安全級別定位
a. 本指南的核心主張是將半導體製造設備工廠的 OT 安全水準提升至國際標準 IEC 62443 SL4(安全等級四)的最高要求。這是㇐個關鍵的戰略決定,意味著防禦不再滿足於㇐般性的網路犯罪或機會主義攻擊,而是必須具備抵禦使用複雜手段、具有擴展資源和高度動機的專業攻擊者的持續防禦能力。
b. 安全措施的目標被精確地鎖定在三個核心領域:維護生產目標(供應責任)、保護機密智慧財產權(IP),以及維護半導體產品品質。這三者共同構成了半導體製造商的生命線,任何㇐項的失敗都將引發災難性的經濟和戰略後果。
c. 指南的實施架構以 NIST 網路安全框架(CSF)2.0 為基礎,確保安全工作的系統性與連續性,涵蓋從識別風險到最終恢復營運的整個安全生命週期。同時,透過引入 Purdue 模型進行網路分區和 CPSF(網路/物理安全框架)進行安全要素整合,確保了技術實施上的精確性。
B. 報告的結構與分析重點
a. 本技術報告將全面解讀指南中對於遺留系統的補償性控制、IT/OTDMZ 的極致強化設計、OT 區內部的微切分技術實施細節,以及FSIRT(工廠安全事件應急響應團隊)的專業化運作模式。
b. 報告的最終目的在於為半導體製造商提供㇐份詳細的實施藍圖,協助企業將指南中的抽象要求轉化為具體的、可操作的技術和管理流程,從而構築起㇐個具備高度韌性和自我修復能力的 OT 安全防線報。
2. 研究背景與半導體 OT 環境的特殊性
A. 網路威脅的OT 化與半導體產業的複合風險
a. 威脅的針對性與潛在破壞力:隨著工業控制系統(ICS)向標準化的 IT 基礎設施(如 TCP/IP、Windows OS)演進,針對 OT 系統的惡意軟體不斷湧現。半導體工廠由於其高價值和高複雜性,已成為 APT 組織進行攻擊測試或戰略情報竊取的首選目標。攻擊㇐旦成功,不僅會導致數週的生產中斷,其連鎖反應將波及全球的電子產品供應鏈,引發國際層級的關注。
b. IT/OT 融合的風險傳導: 儘管傳統上 OT 網路被認為是氣隙隔離(Air-gapped),但實際運營中,遠端服務(e-Diagnos􀆟cs)、中央排程系統(MES/EAP)以及數據分析需求(IIoT)已造成 IT/OT 網路的大量連通。任何 IT 區的病毒或入侵行為,都可能透過這些連通點滲透至 OT 區,對生產造成直接威脅。
c. 遺留系統(Legacy Systems)的普遍存在: 半導體製造設備的極⾧生命週期(往往超過 15 年)導致大量設備運行著已停止廠商支援的作業系統。這些系統在網路安全層面存在著無法修復的固有漏洞。這構成了 OT 安全領域最為棘手的挑戰之㇐,因為對這些系統進行傳統的修補(Patching)會使設備失去生產認證或導致不穩定。
B. 供應鏈的複雜性與安全責任的延伸
a. 供應鏈作為攻擊入口點:半導體供應鏈涉及上游材料、設備製造商(OEMs)、維護服務商等多個第三方。攻擊者日益傾向於透過供應鏈攻擊,例如針對設備製造商的 IT 系統進行滲透,並在設備出廠前或遠端維護期間植入惡意軟體或後門。
b. 供應責任(Supply Responsibility)的強制要求:本指南強調,網路安全不是單純的技術合規,而是企業履行對全球市場供應責任的基礎。因此,安全措施必須與工廠的業務連續性計畫(BCP)相結合,以確保在遭受攻擊後,企業具備快速恢復到可接受運營水準的能力。這要求企業必須對其 OT 系統的恢復時間目標(RTO)和恢復點目標(RPO)進行精確定義,並納入安全投資考量。
3. 核心理論架構與標準的整合應用
A. IEC 62443:工業網路安全的最高標準SL4
a. SL4 的技術與組織要求:SL4 不僅是對技術的要求,更是對組織、程序和管理的嚴格要求。在技術上,它要求系統能夠抵禦使用複雜客製化工具、專門開發的漏洞利用程式(Exploits)、並具備IACS 專門知識的攻擊者。這要求實施縱深防禦、基於角色的存取控制、以及持續的威脅監控和異常檢測。
b. 安全水準的實現路徑:實現 SL4 涉及對 OT 系統進行詳細的風險評估,並對所有關鍵資產實施嚴格的區域劃分(Zoning)與導管控制(Condui􀆟ng),確保每個安全區域之間的通訊都經過嚴格的安全控制和最小化授權。
c. SL4 對設備採購的影響:對於新採購的半導體設備,SL4 促使工廠必須強制要求設備製造商(OEM)提供的產品在設計階段即符合 IEC 62443 的要求,並提供完整的安全文件和軟體物料清單(SBOM)。
B. NIST CSF 2.0:安全生命週期的治理框架
a. 六大核心功能的系統化應用:本指南採用 NIST CSF 2.0 的六大核心功能(Governance, Iden􀆟fy, Protect, Detect, Respond, Recover)來組織和衡量安全措施的有效性。這確保了安全工作不會僅聚焦於技術保護,而是涵蓋了從策略制定到實際應對的整個循環。
b. 治理(GOVERN)的重要性:在半導體 OT 安全中,治理功能是確保資源分配和高層承諾的關鍵。它要求管理層必須將 OT 安全風險視為業務風險的㇐部分進行管理,而非單純的 IT 問題。
c. 識別(IDENTIFY)的基礎性:識別功能要求企業必須建立和維護所有 OT 資產的動態清單(Dynamic Inventory),並基於資產的關鍵性和威脅情報進行系統化的風險評估。
C. Purdue 模型與CPSF:網路與物理層的整合
a. Purdue 模型的分層控制: Purdue 模型將 OT 網路從底層的感測器(L0)到頂層的企業網路(L5)進行嚴格分層。本指南的實施重點在於 L3.5(IT/OT DMZ)和L1/L0(晶圓廠區)的隔離與控制。L3.5 作為 IT/OT 之間通訊的唯㇐檢查點,是實施單向隔離和應用層代理的關鍵區域。
b. CPSF(Cyber/Physical Security Framework)的六要素整合:本指南採用 CPSF 框架,將網路安全防護與實體世界的保護措施整合起來。CPSF 的六個要素——組織、人員、元件、數據、程序、系統——被應用於 Purdue 模型的每個區域。這確保了安全措施不僅考慮防火牆和防毒軟體,還涵蓋了人員的培訓、組織的責任劃分以及實體存取控制,從而實現對網路和物理雙重攻擊通道的全面防禦。例如,在 L1/L0 的晶圓廠區,元件(Tool)的安全必須透過實體上鎖、防止未經授權的連接(程序),並對設備供應商(組織/人員)進行嚴格管理來實現。

風險現況與核心技術防禦設計
本部分將深入分析半導體設備工廠在營運技術(OT)層面所面臨的嚴峻風險現況,並依據《OT 安全指南》的核心理論架構,詳盡闡述為實現 IEC 62443 SL4所必須採用的技術防禦設計,特別聚焦於 Purdue 模型的分區策略、IT/OT DMZ的極致強化,以及 OT 區內部的微切分(Microsegmenta􀆟on)技術實施。
1. 半導體製造 OT 環境的網路風險現況與威脅模型
A. 製造流程中的關鍵威脅與風險類型
a. 機密生產資訊洩漏風險(IP Theft):這是半導體製造業面臨的最具戰略性的風險。機密資訊涵蓋光罩製造的設計細節、前製程(Front-End)的微縮技術、良率優化配方(Recipes)、以及專有的製程控制邏輯。㇐旦這些資訊洩漏,將嚴重損害企業的市場競爭力,涉及國家級的經濟安全。攻擊者通常透過滲透製造執行系統(MES)、設備自動化程序(EAP)伺服器,或利用遠端維護通道竊取數據。
b. 供應責任風險與生產中斷:網路攻擊可能導致設備損毀、生產線⾧期停擺或良率突然下降,進而使企業無法履行供應責任。相較於傳統 IT 系統的數據丟失,OT 系統的停機損失往往是數百倍,且恢復時間⾧。風險不僅限於生產設備,還包括公用設施(Utilities)的控制系統(如超純水系統、氣體供應、HVAC),這些設施㇐旦中斷,整個晶圓廠將被迫停運。
c. 半導體品質完整性風險:攻擊者可能不以停機為目標,而是進行隱蔽性篡改。透過對製程參數(如曝光時間、溫度或壓力)進行微小但有害的調整,導致產品在出廠時難以被檢測到的品質缺陷,最終引發後續產品的大規模故障或召回。這種風險的偵測難度極高,對品牌和企業信譽造成⾧期損害。
B. 假設的攻擊者模型與 SL4 的防禦門檻
a. APT 組織的極致考量:本指南將防禦的重點鎖定在國家級網路行為者(APT)。這類攻擊者具備無限的資源、高度專業的 OT 知識、⾧期潛伏的耐心,並能夠開發針對特定目標的客製化漏洞利用程式。防禦 APT 要求企業必須建立遠超㇐般行業標準的防禦體系。
b. IEC 62443 SL4 的含義擴展:達到 SL4 意味著防禦措施必須能夠抵禦攻擊者利用複雜手段(如零日漏洞、惡意固件修改)進行的持久性攻擊。這不僅要求強大的技術防禦,更要求組織具備在遭受持續性、高強度攻擊時,仍能維持核心營運的網路韌性(CyberResilience)。
c. 內部威脅的嚴格控制:除了外部 APT,惡意的內部人員和心懷不滿的承包商也是主要的威脅來源。這些人員對系統架構和敏感資產位置瞭若指掌,因此必須實施嚴格的實體存取控制、最小化權限原則以及全面的行為監控,以防範內鬼利用職權進行破壞或竊密。
C. OT 環境的獨特脆弱性與挑戰
a. 遺留系統(Legacy Sy stems)的無法修補困境:數以萬計的製造工具仍運行在 Windows XP/7 等已停止支援的作業系統上,且因生產認證和穩定性要求,無法進行標準的安全補丁更新。這些「敞開的門戶」使得傳統的漏洞管理策略幾乎失效,必須轉向外部控制和補償性措施。
b. 供應商服務與遠端存取通道:設備製造商(OEM)提供的遠端診斷和維護服務(e-Diagnos􀆟cs)是提升生產效率的關鍵,但同時也為外部攻擊者提供了潛在的入侵通道。對這些遠端連線通道的嚴格審核、隔離和監控,成為 OT 安全防禦的關鍵點。
c. IT 協定固有的安全缺陷:大多數 OT 協定(如 SECS/GEM、Modbus、Profinet 等)最初設計時並未考慮網路安全,缺乏內建的加密、身份驗證和完整性校驗功能,使得這些協定極易受到中間人攻擊(Man-in-the-Middle)和命令注入的威脅。
2. 核心技術防禦設計:基於 Purdue 模型的分區隔離
A. Purdue 模型架構的精細化與分層隔離
a. 架構分層的原則:採用 Purdue 模型將工廠網路從 L5(企業網路)到 L0(感測器/執行器)嚴格劃分,以確保每㇐層次的系統擁有不同的信任級別和安全要求。這種分層是實現縱深防禦(Defense-in-Depth)的基礎,即在攻擊者突破㇐層防禦後,仍會面臨下㇐層的獨立防禦措施。
b. L3.5:IT/OT DMZ 的關鍵隔離點:DMZ(非軍事區)作為 IT 區和OT 區之間通訊的唯㇐檢查點,必須實施最嚴格的控制。它的核心職能是協議終止、數據淨化和存取代理。所有跨越 IT/OT 邊界的流量都必須在此區域進行徹底的檢查、驗證和轉換。
c. L1/L0:晶圓廠區的現場控制: 該區域包含所有的核心製造工具(Tool)和控制器。安全策略的重點是確保設備的可用性(Availability)和命令的完整性(Integrity)。防禦必須採用本機隔離和網路微切分的結合,以阻止攻擊者在設備之間進行橫向移動(Lateral Movement)。
B. L3.5 DMZ 的極致安全設計與技術實施
a. 數據二極體(Data Diode)的強制應用: 對於上傳的、不要求即時雙向反饋的關鍵生產數據(例如良率報告、設備健康日誌),必須採用物理單向的數據二極體技術。數據二極體利用光學或電子原理,從物理上保證數據只能從 OT 區流向 IT 區,徹底阻斷了從 IT 區對 OT 區發起滲透或控制的逆向連線。
b. 應用層代理(Application-level Proxies)的部署: 對於必須雙向通訊的服務(如身分驗證、排程命令),必須在 DMZ 部署應用層閘道器。這些閘道器負責終止來自兩側的網路連線,並在應用層對通訊內容進行深度審核和過濾。例如,代理伺服器在轉發 MES命令前,會檢查該命令是否符合預定的、白名單內的業務邏輯,以防止命令注入。
c. 遠端存取跳板機(Jump Server)的加固: 所有來自外部(如OEM)或 IT 區的遠端存取必須透過 DMZ 內部的加固型跳板機。跳板機本身必須實施最嚴格的伺服器強化(Hardening)、強制多因素認證(MFA)、並對整個遠端會話進行錄影和實時監控,確保所有行為都可追溯和審計。
3. 核心技術:微切分與 OT 協定深度控制
A. 微切分(Microsegmenta􀆟on)原則與 Zone/Conduit 劃分
a. 隔離粒度的極細化:實現 SL4 要求將 OT 區從單㇐的扁平網路(Flat Network)重構成數百個甚至數千個隔離的 Micro-Zone。每個獨立的 Tool 設備、或功能相似的㇐組設備應被視為㇐個獨立的 Micro-Zone。
b. Conduit(導管)控制的零信任原則:採用零信任原則,預設情況下,Micro-Zone 之間的任何通訊都是禁止的。只有經過嚴格審核和批准、用於生產所需的最小化通訊路徑(Least Privilege Communication)才被明確允許。這項技術是阻止惡意軟體或攻擊者在 OT 區內部進行橫向移動(Lateral Movement)的關鍵手段。
c. 實施挑戰與解決方案:微切分的實施難度在於需要精確識別所有OT 設備之間的合法通訊流。必須先進行⾧時間的靜默監控(Monitor-only),透過網路流量分析工具建立完整的通訊基線圖,才能安全地部署強制性的隔離策略。
B. OT 通訊協定深度檢測(DPI)的強制要求
a. SECS/GEM 協定的內容過濾: 由於 SECS/GEM 協議是半導體設備間的標準通訊語言,防禦設備必須具備深度協定檢測(DPI)能力。這項能力要求防火牆不僅檢查 IP 地址和埠號,還要檢查SECS 訊息中的Stream/Function 碼(S/F 碼)。例如,S2F41 是遠端命令執行的 S/F 碼,必須對其進行嚴格限制或只允許來自特定EAP 伺服器的發送。
b. OPC UA 的憑證與加密:對於數據交換層次(L2/L3)常用的 OPCUA 協定,必須強制實施其內建的安全機制,包括數位憑證進行強身份驗證、訊息簽名保證數據完整性,以及傳輸加密保證數據機密性。
C. 遺留系統的補償性控制(Compensating Controls)
a. 應用程式白名單(Application Whitelisting):對於無法打補丁的遺留作業系統,這是最有效的保護手段。它只允許運行經製造商簽署和認證的、生產所需的執行檔(EXE),阻止任何未經許可的程序(包括惡意軟體和未經授權的應用程式)運行。
b. 主機防火牆與不必要服務的禁用:在遺留設備的本機作業系統上實施嚴格的主機防火牆規則,僅開放生產所需的最小化通訊埠。同時,禁用所有不必要的服務(如遠端桌面、檔案共享、列印服務),消除潛在的攻擊面。
c. 虛擬補丁(Virtual Patching)的應用:在設備前的網路層或端點安全代理上部署虛擬補丁,透過在不修改設備作業系統的前提下,攔截針對特定漏洞的攻擊流量,從而間接保護底層的遺留系統。

組織治理、供應鏈安全與營運韌性策略
本部分將著重於《OT 安全指南》中組織、人員與程序層面的要求,這是實現IEC 62443 SL4 安全水準的關鍵支柱。指南強調,高超的技術防禦必須以堅實的治理結構、嚴格的供應鏈管理以及高效的事件響應體系為基礎,從而構建出具備高度自適應能力的營運韌性(Opera􀆟onal Resilience)。
1. OT 安全治理架構與高層承諾的制度化
A. 治理結構的建立與最高管理層的承諾
a. 跨部門安全委員會的設立:必須建立㇐個由最高管理層(如CEO、COO、CIO)主導的 OT 安全治理委員會。該委員會的職責是將 OT 安全風險視為企業整體風險(Enterprise Risk)的㇐部分進行管理,而非單純的技術問題。委員會負責批准 OT 安全戰略、風險容忍度、資源分配和重大安全投資決策。
b. OT 安全政策的制定與維護:必須制定㇐份專門針對 OT 環境的、且與 IT 安全政策協調㇐致的綜合性安全政策。該政策應明確定義 OT 區的存取控制、最小權限原則、密碼強度、遠端連線協議和變更管理流程。同時,政策必須定期(例如每年)進行審查和更新,以適應不斷變化的威脅環境和生產需求。
c. 角色與責任的 RACI 模型劃分:必須使用 RACI 模型(Responsible, Accountable, Consulted, Informed)明確劃分 IT 安全團隊、OT 工程師、設備維護部門、製造部門和高階主管在 OT安全中的具體責任。這有助於消除責任灰色地帶,特別是在IT/OT 系統介面和 DMZ 管理等複雜區域。例如,OT 工程師通常是負責(Responsible)現場設備的安全實施,但最高製造主管則可能是最終問責(Accountable)的人。
B. 變更管理(Change Management)與 OT 環境的適應性
a. 差異化變更流程的實施:OT 變更管理流程必須比 IT 變更流程更加嚴格和審慎。任何對生產控制系統(如 PLC 邏輯、MES 組態、製程配方)的變更,都必須經過多部門(製造、工程、安全)的嚴格審批和風險評估。
b. 回滾機制(Rollback)與測試:變更程序中必須包含詳細的線下模擬測試計畫(Simulation Testing),並強制要求制定在變更失敗時能夠快速、安全地回滾到上㇐個穩定狀態的機制。變更的實施應盡可能安排在非生產時段或預定的維護窗口期(Turnaround),以最大程度減少對生產的影響。
2. 供應鏈安全管理與第三方風險的消除
A. 設備採購階段的安全合約與強制要求
a. SEMI E187/E188 的合規性強制:在採購新的製造設備(Tool)時,必須在採購合約中強制要求設備製造商(OEM)提供的設備必須符合 SEMI E187(設備網路安全)和 E188(供應商安全評估)的技術要求。
b. 軟體物料清單(SBOM)的交付要求:供應商必須提供完整的SBOM,這不僅是技術要求,更是風險管理的基礎。SBOM 應包含設備內所有作業系統、應用程式、第三方庫和固件的版本資訊,以便工廠在發生新的供應鏈漏洞事件時能夠迅速識別受影響資產。
c. 安全生命週期支持承諾:合約必須明確規定 OEM 對設備作業系統和安全軟體的持續維護承諾,包括提供安全補丁和固件升級的預定時間表,以避免設備在生命週期中期因缺乏支持而變成無法修復的遺留系統。
B. 遠端維護服務的安全軌道與審計
a. 連線協議的嚴格規範:必須強制要求所有 OEM 的遠端診斷和維護連線必須透過工廠的 IT/OT DMZ 跳板機。連線必須使用加密協定(如 TLS/VPN),實施多因素認證(MFA),並採用最小化權限原則。
b. 遠端會話的監控與記錄:對所有第三方遠端連線會話進行強制錄影和實時監控。這些會話記錄必須作為法律證據和審計的基礎,以確保 OEM 的操作嚴格限制在其授權的維護範圍內,並對任何異常行為提供事後追溯的依據。
C. 服務供應商與承包商的風險評估
a. 第三方風險評估(Third-Party Risk Assessment):對所有提供雲端服務、設施維護、或系統整合的第三方供應商進行定期的風險評估和審計。審計內容應涵蓋其內部的安全政策、人員培訓和事件響應能力。
b. 人員存取控制:對進入晶圓廠區的外部人員(包括承包商、維護人員)進行嚴格的背景調查和臨時實體存取權限。實體存取權限必須精確到區域和時段,遵循最小化權限原則。
3. 人員能力建設與專業化培訓體系
A. 跨領域人才的培養與職能轉型
a. T 安全專業人才的定義:組織需要投資於培養具備 IT 安全(網路協議、惡意軟體分析)、OT 流程(熟悉 SECS/GEM、PLC 邏輯、製程控制)和 BCP 知識的OT 安全工程師。這類人才必須能夠在 IT 和 OT 團隊之間充當橋樑,將安全策略轉化為現場可操作的技術措施。
b. 分級培訓計畫的實施:培訓體系應根據員工的角色進行分級設計:
1) 高層管理人員:培訓內容應側重於 OT 安全對業務風險的影響、投資回報率(ROI)和法規遵循。
2) 現場操作員與維護人員:培訓應聚焦於識別異常現象(如HMI 上的意外彈出視窗、未經授權的連線)、遵循嚴格的實體安全程序(如 USB 禁用、機櫃上鎖),以及在緊急情況下遵循的安全停機程序。
3) IT/OT 技術人員:培訓應涵蓋微切分技術、OT 協議分析、惡意軟體取證和事件響應的技術細節,通常透過實戰演練(Drill)進行。
B. 安全意識培訓的定製化與實踐演練
a. 實戰演練的定期化:每年至少進行㇐次全面的實戰演習(Full-Scale Drill),模擬實際的 OT 攻擊情境(如勒索軟體攻擊 MES 系統、或惡意代碼植入 PLC)。演習應涉及 FSIRT、製造部門和高層管理層,以檢驗組織在壓力下的協調和響應能力。
b. 定製化安全意識活動:透過專門針對製造現場的案例分析和情境模擬,提高員工對網路釣魚、物理竄改和未經授權遠端連線等風險的警覺性。
4. 營運韌性策略與事件響應體系(FSIRT)
A. FSIRT(Factory Security Incident Response Team)的建立與職責
a. FSIRT 的核心職能:該團隊是 OT 安全運營的核心,負責對所有OT 安全事件進行偵測、分析、遏制、根除和恢復。它必須具備在遭受攻擊時,能夠在不影響人身安全和環境安全的前提下,快速隔離受感染設備的能力。
b. 與BCP 的整合:FSIRT 的事件響應計畫(IRP)必須與工廠的業務連續性計畫(BCP)緊密對齊。事件響應的最終目標是確保工廠能夠在預定的恢復時間目標(RTO)內,恢復到最小化營運水準。
B. 恢復(Recovery)的黃金原則與技術保障
a. 離線備份的強制要求:所有關鍵的 OT 系統(MES/EAP 數據庫、PLC/控制器程式、設備組態檔案)必須定期進行離線、氣隙隔離(Air-gapped Backup)的完整備份,以防止攻擊者利用網路通道破壞備份數據。
b. 「黃金映像檔」(Golden Image)的維護: 必須為所有標準化、可替換的 OT 設備和伺服器維護㇐個經過安全加固和認證的「黃金映像檔」。這使得在設備遭受無法修復的惡意軟體感染時,可以迅速用純淨的映像檔進行重建,大幅縮短恢復時間。
c. 完整性驗證: 系統恢復後,必須對所有還原的組態、程式碼和數據進行嚴格的完整性校驗,確保攻擊者沒有植入隱藏的後門或惡意腳本。

台灣產業對應、政策建議與結論總結
本部分將針對日本《半導體設備工廠OT 安全指南》的核心內容,深入探討其對全球半導體製造核心——台灣產業的啟示、對應策略與政策建議,並在最後進行總結,以構築完整的技術報告。台灣作為全球晶圓代工和半導體供應鏈的領導者,其製造系統的網路韌性不僅關係到單一企業的成敗,更是維繫全球科技產品供應的戰略屏障。
1. 日本指南對台灣半導體產業的戰略啟示與對應
A. 台灣半導體產業的特殊風險與戰略地位
a. 極端集中化的風險:台灣半導體產業在全球晶圓代工領域佔據超過六成的市場份額,且主要集中在少數幾家龍頭企業。這種高度集中的產業結構,雖然形成了強大的規模經濟和技術壁壘,但也使其成為國家級網路行為者(APT)最優先的單㇐攻擊目標。㇐旦核心晶圓廠遭受 SL4 等級的網路破壞,其全球影響將是災難性的。
b. 供應鏈的深度與廣度:台灣的半導體生態系統涵蓋從上游 IC 設計、中游製造到下游封裝測試(OSAT)的每㇐個環節,與數以千計的國際和本地設備供應商、材料供應商緊密相連。這意味著風險入口點極多,來自二線、三線供應商的供應鏈攻擊風險遠高於㇐般製造業。
c. 應對「⾧鞭效應」的韌性要求:台灣晶圓廠的製造速度和效率極高,任何微小的網路延遲或中斷都會透過供應鏈放大,產生「⾧鞭效應」。因此,台灣的 OT 安全策略必須比日本指南所要求的更具即時性(Real-􀆟me)和自動化遏制(Automated Containment)能力,以確保最短時間內的恢復。
B. 核心技術對應策略與標準化推進
a. 強制推動 IEC 62443 的本土化:儘管台灣業界已普遍認知 IEC62443 的重要性,但多數實施仍停留在 SL2/SL3 階段。日本指南要求 SL4,促使台灣必須將 IEC 62443 的標準化和認證推向最高級別,特別是在 Zone/Conduit 劃分、網路深度協定檢測(DPI)和安全生命週期管理(SLDC)方面。
b. IT/OT DMZ 的國家級規範:台灣的龍頭企業已實施 DMZ,但缺乏針對所有製造商的統㇐國家級標準。應參考指南,將數據二極體(Data Diode)和應用層代理(Applica􀆟on Proxies)作為關鍵數據流的強制性隔離手段,防止單點故障引發全系統癱瘓。同時,對遠端維護跳板機的 MFA、錄影和審計標準進行嚴格統㇐。
c. 遺留系統的聯合解決方案: 台灣晶圓廠中也存在大量遺留系統。政府和產業協會應聯合成立專門小組,推動本土資安廠商開發針對 OT 遺留系統的應用程式白名單(Applica􀆟on Whitelis􀆟ng)和虛擬補丁(Virtual Patching)解決方案,以降低對單㇐外國廠商的依賴,並提高本土技術的適配性。
2. 政策建議:構建台灣半導體 OT 安全的國家級防線
A. 建立專屬的國家級 OT 安全治理體系
a. 成立國家晶圓廠安全中心(NFSC):建議由行政院統籌,經濟部(MOEA)主導,結合國家科學及技術委員會(NSTC)和資通安全署(NCSC)的資源,成立專門針對半導體和高科技製造業的國家級安全中心(NFSC)。
1) 職能劃分:NFSC 應負責制定和推動 SL4 等級的安全標準、提供漏洞利用和威脅情資的深度分析、進行定期的紅隊演練(Red Team Exercises),並作為產業和政府之間的單㇐聯繫窗口。
2) 法規授權:賦予 NFSC 對於核心關鍵設施(如製程、EAP/MES系統)進行安全審查和合規性稽核的權限,確保政策能夠落地執行。
b. 法制化 SBOM 與供應鏈強制要求:參照美國行政命令和日本指南,立法要求所有進入台灣核心晶圓廠區的新增製造設備必須強制性提交軟體物料清單(SBOM)。同時,將 SEMI E187/E188 合規性寫入設備採購的最低強制性法規要求,從源頭確保供應鏈安全。
c. 資安投資激勵機制:針對半導體製造商在 OT 安全領域的投資,特別是針對微切分、OT 協定 DPI 和 FSIRT 建設等高成本項目,提供稅收抵免、低利貸款或研發補助等財政激勵措施。
B. 人才培育與產業情報共享的策略深化
a. IT/OT 融合人才的國家級培訓計畫:解決 OT 安全人才稀缺的問題,必須在教育體系中推動 IT 和 OT 知識的融合。建議由教育部與產業界合作,在國立大學設立「工業控制系統資安工程學程」,重點培養熟悉 IEC 62443、OT 協定和製造流程的跨領域人才。
b. 強制性產業威脅情報共享機制(ISAC-Semicon): 雖然台灣已有資安資訊分享與分析中心(ISAC),但需要為半導體業建立㇐個高度機密、專屬的 OT 威脅情報共享平台。
1) 情報內容:共享的情報應聚焦於針對 SECS/GEM、EAP/MES 系統的漏洞利用手法、APT 組織的 TTPs(戰術、技術和程序),以及特定的惡意軟體樣本。
2) 法規保障:必須提供法律保障,確保企業在共享敏感威脅情報時,不會面臨反壟斷法或洩密指控的風險,從而鼓勵更積極的參與。
c. 建立 FSIRT 國家級認證體系: 參照國際標準,由 NFSC 或指定機構推動 FSIRT 專業人員和團隊的國家級認證。要求所有關鍵設施必須具備經過認證的 FSIRT,並定期接受國家級的模擬攻擊演習評估。
C. 技術研發與國際合作的縱深布局
a. OT 資安本土技術的研發投入:鼓勵本土資安廠商投入資源,研發針對台灣半導體產業特殊 OT 協定和設備的深度檢測和異常行為分析(NAD)技術。目標是取代部分依賴進口的外國 NAD 系統,確保核心防禦技術自主可控。
b. 國際標準的積極主導:台灣應更積極參與 SEMI E187/E188、IEC62443 等國際標準的制定和修訂工作,將台灣製造業的需求和經驗納入國際標準,從而被動遵循轉向主動引領。
c. 國際聯盟的建立: 與日本、美國、歐洲等地的半導體製造核心國家建立「OT 安全同盟」,定期進行威脅情報交換和聯合防禦演習,以應對國家級別的 APT 攻擊。
3. 報告整合
A. 四大分析模組的整合與價值
a. 戰略與治理的基礎:本報告的理論架構部分奠定了以 SL4 和NIST CSF 2.0 為核心的治理框架,將 OT 安全提升至企業戰略層面。
b. 技術防禦的核心:風險現況與核心技術防禦設計部分詳細闡述了IT/OT DMZ 的極致隔離、數據二極體的應用以及 OT 區內部的微切分技術,提供了實施縱深防禦的技術藍圖。
c. 組織與韌性的保障:組織治理、供應鏈安全與營運韌性策略部分聚焦於組織治理、供應鏈安全合約(SBOM/E187)的強制要求,以及 FSIRT 專業團隊的建設,確保了防禦體系的持續運營和對外部威脅的有效管理。
d. 行動與建議的落地:總結整合部分則將日本指南的經驗轉化為對台灣產業的具體政策建議,特別是強調國家級治理體系的建立和人才培育的迫切性。
B. 安全即營運韌性
a. 韌性作為核心價值:日本《半導體設備工廠OT 安全指南》的核心價值在於將網路安全視為營運韌性的唯㇐基石。面對日益升級的 APT 威脅,僅有技術防禦是遠遠不夠的,必須透過國家級的治理、強制性的供應鏈標準,以及高度專業化的事件響應體系來確保企業的持續營運能力。
b. 台灣的戰略行動呼籲: 對於台灣半導體產業而言,全面採納並超越日本指南的要求,已不再是可選項目,而是國家級的戰略必需品。政府和產業必須立即採取行動,推動法制化、標準化和人才培育,以鞏固台灣在全球半導體產業中的不可取代地位,真正實現「矽盾」的承諾。
C. 持續演進的 OT 安全防線
OT 安全的防禦不是一勞永逸的,它是一個持續演進的生命週期。台灣的半導體製造商必須建立一套能夠自我學習、持續監控、並能快速適應新威脅的動態安全防禦體系,才能在全球競爭和地緣政治的風雲變幻中,永遠立於不敗之地。
 
參考資料:Study Group for Industrial Cybersecurity Working Group 1, Semiconductor Industry Sub-Working Group, OT Security Guidelines for Semiconductor Device Factories V1.0, October 24, 2025
 
依據日本《半導體設備工廠OT安全指南》,將其核心內容拆解為四大分析模組:治理與威脅模型、參考架構與網路隔離、資產與漏洞管理實踐、以及事件響應與供應鏈韌性。