關閉選單
IT 與 OT 網路安全:關鍵差異與全面保護策略

引言

在當今高度數位化的世界中,網路安全已成為企業營運不可或缺的一環。然而,當我們談論網路安全時,往往容易將焦點集中在傳統的資訊科技(Information Technology, IT)領域,例如保護電腦、伺服器、網路和數據。但隨著工業自動化和物聯網 (IoT) 的快速發展,另一個同樣關鍵且日益重要的領域——操作科技(Operational Technology, OT)的網路安全,正受到前所未有的關注。IT 和 OT 雖然都涉及技術與網路,但在其架構、目標、優先順序、風險承受度及安全管理模式上存在著根本性的差異,這些差異使得針對 OT 環境的網路安全防護,需要一套截然不同的思維與策略。
資訊技術(IT)與作業技術(OT)的融合已成為企業轉型與創新的核心動力,這種融合也帶來了前所未有的網路安全挑戰。傳統上,IT 和 OT 環境被設計為獨立運作,各自由不同團隊管理,並保持物理與邏輯上的隔離。然而,近十年來,數位轉型的加速推動了兩者之間的連通性,帶來了效率提升、永續性與創新等顯著效益,同時也暴露了新的網路安全漏洞。本報告基於 Claroty 發表的《IT vs OT 網路安全:關鍵差異》內容,深入分析 IT 和 OT 網路安全的差異、面臨的威脅、挑戰與保護策略,旨在為企業提供實用的指引,以應對數位時代的資安需求。


IT 與 OT 的基本概念與運作

IT 環境主要負責管理與處理數據和資訊,涵蓋伺服器、個人電腦、軟體應用程式、雲端服務與資料庫等,用於通訊、數據儲存、分析與業務支持。其核心目標是確保數據的機密性、完整性與可用性,滿足企業的日常運作需求。相較之下,OT 環境專注於管理和控制實體裝置與流程,例如工業控制系統(ICS)、感測器、自動化機器人及監控設備,廣泛應用於關鍵基礎設施行業,包括電力、石油與天然氣、化工、製造業與交通運輸。OT 的主要任務是保證生產流程的穩定性與安全性,任何中斷都可能導致重大經濟損失或公共安全威脅。這兩者的運作目標與技術架構截然不同,導致它們在網路安全需求與防護方式上存在顯著差異。理解這些差異是制定有效資安策略的基礎,也是本報告的出發點。

IT 與 OT 的基本定義與目標差異

首先,理解 IT 和 OT 的基本定義是區分兩者安全挑戰的基礎。IT 系統主要負責處理和管理資訊,其核心目標是確保數據的機密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)和可用性(Availability),這通常被稱為「CIA 三元組」。IT 環境中的設備包括個人電腦、伺服器、資料庫、企業資源規劃 (ERP) 系統、客戶關係管理 (CRM) 系統以及辦公室網路等。IT 攻擊的目標通常是竊取敏感數據、破壞資訊系統或造成服務中斷,進而影響企業的商業運作或聲譽。

相較之下,OT 系統則是用來監控和控制物理過程的技術,其核心目標是確保可用性安全性,其次才是機密性。OT 環境中的設備包括工業控制系統 (Industrial Control Systems, ICS)、監控與數據採集系統 (SCADA)、分散式控制系統 (DCS)、可程式邏輯控制器 (PLC)、感測器和執行器等。這些系統廣泛應用於電力、水務、石油天然氣、製造業、交通運輸和醫療等關鍵基礎設施領域。OT 攻擊的目標通常是破壞物理設備、導致生產線停擺、造成環境污染、甚至危及人身安全。例如,對電網的攻擊可能導致大範圍停電,對製造廠的攻擊可能導致設備損壞或產品缺陷。


IT 與 OT 網路安全的關鍵差異

  1. 資產類型與保護重點: IT 網路安全的首要任務是保護敏感數據,例如個人身份資訊、受保護的健康資訊(PHI)或財務記錄。網路攻擊可能導致數據洩露、聲譽損害、金融損失或法規罰款。根據統計,2025 年上半年全球數據洩露事件平均成本已超過 450 萬美元,凸顯 IT 資安的緊迫性。另一方面,OT 網路安全關注的是確保關鍵基礎設施的可靠運作與物理安全。OT 裝置通常壽命長達數十年,分佈於多個實體場地,攻擊可能導致生產線停工或服務中斷,例如電力系統故障可能影響數百萬人。
  2. 技術兼容性與遺留系統: OT 環境中常見的遺留系統與專有通訊協議與現代 IT 解決方案不兼容,這使得 IT 安全團隊難以全面掌握 OT 資產的狀況。缺乏設備的詳細屬性(如型號、韌體版本與配置),安全人員難以識別潛在漏洞或匹配常見漏洞與暴露(CVEs)。這種技術鴻溝要求 OT 網路安全採用專門的防護方法,而非直接套用 IT 的標準化策略。例如,許多 OT 設備設計時未考慮網路安全,導致其無法及時更新或修補漏洞。
  3. 風險類型與影響: IT 攻擊的主要影響是數據竊取與隱私侵犯,而 OT 攻擊可能引發物理損壞或服務中斷。例如,2010 年的 Stuxnet 病毒針對伊朗核設施的工業控制系統,成功破壞離心機,展示了 OT 攻擊的破壞力。這種差異意味著 OT 防護需更多關注實時監控、異常檢測與物理安全,而 IT 更側重於數據加密、存取控制與身份驗證。
  4. 運作時間與容錯能力: IT 系統通常設計為具有較高的容錯能力,允許定期維護與系統更新。然而,OT 環境需保證 24/7 不間斷運作,中斷可能導致生產損失或安全事故。因此,OT 網路安全的策略必須優先考慮最小化停機時間,採用無代理監控技術以避免影響運作。


關鍵差異點的深入剖析

  1. 優先順序的根本差異:
    • IT: 以「CIA 三元組」為核心,其中機密性(防止數據洩露)和完整性(確保數據未被篡改)往往與可用性同等重要,甚至在某些情況下優先於可用性(例如,在數據洩露風險高時,寧願犧牲短暫的服務可用性來保護數據)。
    • OT: 核心優先順序是可用性安全性。OT 系統的停機可能導致生產中斷、巨額經濟損失、設備損壞,甚至人員傷亡。因此,任何可能影響系統穩定運行的安全措施都必須經過極其嚴格的評估。例如,即時修補漏洞在 IT 環境中是常態,但在 OT 環境中,由於可能導致停機或影響生產過程,通常需要仔細規劃並在排定的維護窗口進行。
  2. 系統生命週期與更新頻率:
    • IT: 設備和軟體的生命週期相對較短,通常為 3-5 年,更新和升級頻繁。作業系統、應用程式和安全軟體會定期打補丁。
    • OT: 設備和系統的生命週期極長,可能長達數十年,許多老舊系統甚至仍在運行。由於生產環境的特殊性,OT 系統的更新和打補丁非常困難且風險高,因為任何中斷都可能導致生產線停擺。許多 OT 設備甚至無法直接連接到網際網路進行更新。
  3. 網路架構與通訊協定:
    • IT: 主要使用標準的 TCP/IP 協定,網路拓撲通常是分層且相對扁平,注重高頻寬和靈活性。
    • OT: 採用許多專有的、非標準的工業通訊協定(如 Modbus, Profinet, DNP3, OPC 等),這些協定在設計之初並未考慮到網路安全。OT 網路通常是分段的,且對延遲和抖動非常敏感,任何網路異常都可能影響實時控制。
  4. 設備與作業系統:
    • IT: 使用標準的商用硬體和作業系統(如 Windows Server, Linux, macOS)。
    • OT: 包含大量專用硬體、嵌入式系統和老舊的作業系統(如 Windows XP, Windows 2000),這些系統可能不再獲得供應商的安全更新支援,存在大量已知但無法修補的漏洞。
  5. 威脅模型與攻擊影響:
    • IT: 威脅主要來自數據竊取、勒索軟體、服務阻斷攻擊 (DDoS) 等,影響通常是數據丟失、財務損失或聲譽受損。
    • OT: 威脅不僅包括數據竊取,更重要的是對物理世界的破壞,例如設備損壞、生產中斷、環境污染、甚至人員傷亡。攻擊者可能利用漏洞來操縱物理過程,導致災難性後果。例如,Stuxnet 病毒對伊朗核設施的攻擊就是 OT 攻擊的典型案例。
  6. 人員技能與組織文化:
    • IT 安全團隊: 熟悉網路、伺服器、應用程式和數據庫安全,注重漏洞管理、威脅情報和事件響應。
    • OT 團隊: 專注於工業控制、生產流程和設備維護,對網路安全知識相對缺乏。兩者之間的溝通和協作往往存在隔閡。


IT 與 OT 融合帶來的挑戰

數位轉型推動了 IT 和 OT 環境的融合,帶來了顯著的商業效益,例如提高生產效率、優化資源利用與推動創新。隨著工業 4.0 和物聯網的推進,IT 和 OT 網路之間的界線日益模糊,這種連通性也增加了網路安全風險。OT 環境中的遺留裝置、缺乏安全控制與未修補的漏洞,使其成為網路攻擊的薄弱環節。

傳統上獨立的環境如今通過網路連接,攻擊者可利用 IT 系統作為切入點,滲透 OT 網絡,導致更廣泛的破壞。此外,遠程工作模式的普及進一步複雜化了資安管理。員工通過 VPN 或雲端服務存取系統,增加了內網暴露的風險。許多 OT 系統開始連接到企業 IT 網路甚至網際網路,以實現數據分析、遠端監控和效率提升。這種融合帶來了巨大的便利和效益,但也引入了前所未有的安全挑戰:
  1. 攻擊面的擴大 OT 系統暴露在更廣泛的網路威脅之下,IT 網路中的漏洞可能成為攻擊者進入 OT 領域的跳板。
  2. 傳統 IT 安全工具的不足 許多 IT 安全工具(如傳統防火牆、入侵檢測系統)無法理解 OT 專有協定,也無法在對延遲敏感的 OT 環境中有效運行,甚至可能干擾工業控制系統的正常運作。
  3. 勒索軟體威脅的加劇 勒索軟體不再僅僅加密數據,它們現在可以滲透到 OT 網路,導致生產線停擺,對企業造成毀滅性打擊。
  4. 供應鏈風險 OT 系統的供應鏈複雜,任何環節的漏洞都可能被利用,導致惡意軟體或後門植入。


網路安全威脅的類型

  1. IT 環境的威脅 IT 系統常面臨惡意軟體、釣魚攻擊、勒索軟體與分布式阻斷服務(DDoS)攻擊。攻擊者可能利用弱密碼、未修補的軟體漏洞或社交工程手段,竊取機密資訊。隨著遠程工作模式的普及,企業內網的攻擊面進一步擴大,成為資安團隊的焦點。
  2. OT 環境的威脅 OT 系統面臨的威脅包括針對工業控制系統的定向攻擊、未授權存取與設備操控。例如,2021 年的 Colonial Pipeline 攻擊導致美國東海岸燃料供應中斷,凸顯 OT 環境的脆弱性。此外,無人維護的舊設備與缺乏更新補丁的系統,增加了被利用的風險。


應對策略與未來展望

為了應對 IT 和 OT 融合帶來的挑戰,企業需採取針對性的網路安全策略。以下是基於 Claroty 建議的一些最佳實務:
  1. 獲得全面的 OT 能見度:首要任務是對 OT 環境進行詳細盤點,獲取所有資產、會話與流程的粒度數據。這有助於識別潛在威脅並制定相應的應對措施。專用的 OT 資產可見度解決方案可快速整合至 IT 工作流程,提升準備度。例如,採用無代理監控技術可避免干擾 OT 運作,同時提供實時數據。
  2. 建立統一的網路安全治理框架 打破 IT 和 OT 團隊之間的壁壘,建立共同的網路安全策略、標準和流程,確保資訊共享和協同作戰。
  3. 資產盤點與風險評估 全面識別所有 IT 和 OT 資產,進行詳細的風險評估,了解每個系統的脆弱性、威脅來源和潛在衝擊。
  4. 網路分段與隔離 實施嚴格的網路分段(Segmentation),將 IT 網路與 OT 網路進行物理或邏輯隔離,並在兩者之間部署工業級防火牆和入侵檢測/防禦系統 (IDS/IPS),限制未經授權的存取。採用 Purdue 模型等分層架構是常見做法。
  5. 身份與存取管理 (IAM) 實施嚴格的身份驗證和授權機制,特別是針對遠端存取 OT 系統。採用多因素認證 (MFA) 和最小權限原則。
  6. 實施持續威脅監控:利用先進的威脅檢測引擎,持續監控 OT 網絡流量。OT 資產通常共享更多資訊(如軟體版本、韌體與序列號),這些數據可作為威脅監測的基礎,幫助及時發現異常活動。自動化警報系統可進一步減少人工干預,提升響應效率。
  7. 漏洞管理與補丁策略 針對 OT 環境的特殊性,制定符合其生命週期和可用性要求的漏洞管理和補丁策略。優先修補關鍵漏洞,並在不影響生產的前提下進行。對於無法修補的老舊系統,應採用虛擬補丁或加強網路隔離。
  8. 促進 IT 與 OT 團隊合作:數位轉型要求 IT 和 OT 團隊打破隔閡,共同制定網路安全政策。跨部門的協作有助於整合資源,應對日益複雜的網路威脅。例如,定期舉辦聯合訓練與模擬演練,可提升團隊的協同能力與應急準備。
  9. 採用專用 OT 安全技術:傳統 IT 安全工具可能不適用於 OT 環境。企業應投資於專為工業控制系統設計的解決方案,例如 Claroty 的 xDome 平台,涵蓋廣泛的協議並提供針對性的防護。這些技術能適應 OT 的實時需求,確保安全與運作的平衡。
  10. 制定應急計畫與恢復策略:建立全面的災難恢復計畫,涵蓋數據備份、系統隔離與恢復流程。定期測試這些計畫,以確保在攻擊發生時能迅速恢復運作。OT 環境的連續性要求更高的恢復速度,企業需優先考慮實體與數位層面的雙重保護。
  11. 供應鏈安全管理 審查 OT 供應商的安全實踐,確保從硬體到軟體供應鏈的安全性。
  12. 人員培訓與意識提升 加強 IT 和 OT 團隊成員的網路安全培訓,提升其對威脅的識別能力和應對技能。
總之,IT 和 OT 網路安全雖然目標和挑戰各異,但在數位化浪潮下,兩者已密不可分。企業必須認識到這些差異,並採取整合性的策略來保護其所有數位資產,從而確保業務的韌性、生產的穩定和關鍵基礎設施的安全。這不僅是技術挑戰,更是組織文化和管理思維的轉變。
IT 與 OT 網路安全之間的差異源於它們的運作目標、技術特性與風險類型。數位轉型的推進雖然帶來了顯著效益,但也加劇了網路風險。通過獲得 OT 能見度、實施持續監控、促進團隊合作、採用專用技術並制定應急計畫,企業能有效保護關鍵基礎設施。Claroty 的分析為企業提供了實用的指引,幫助其在數位時代保持競爭力與安全。展望未來,持續的投資與創新將是確保網路安全的核心,企業需與時俱進,應對不斷演變的威脅。

資料來源:https://claroty.com/blog/it-and-ot-cybersecurity-key-differences/
深入探討資訊科技 (IT) 與操作科技 (OT) 網路安全領域的根本差異,分析其獨特挑戰、融合趨勢帶來的風險,並提供企業在日益複雜的網路威脅環境中,如何有效建立整合性防護策略的全面指南。