報導摘要
在一個日益互聯互通的工業世界中,保護「皇冠資產」的任務面臨前所未有的挑戰。傳統上,工業皇冠資產主要指那些對營運至關重要的實體機器和生產線。然而,隨著營運技術(OT)與資訊技術(IT)的深度融合,新的資產類型,如數位孿生、遠端存取閘道、工業物聯網(IIoT)感測器和雲端平台,已成為駭客的新目標。這份報告旨在重新審視並更新「工業皇冠資產」的定義,強調數位資產與實體資產同等重要,並探討如何應對來自網路實體破壞與國家級駭客的威脅。隨著能源、水利和製造業等關鍵基礎設施成為攻擊的目標,企業必須認識到,資料、演算法和系統配置等數位資產,其價值已等同於甚至超過傳統的實體資產。這場典範轉移要求企業採取更為全面、整合和持續的網路安全策略,以保護其營運的連續性與國家安全。這不僅是技術上的挑戰,更是戰略思維上的根本性變革,需要跨部門的緊密協作與長期的資源投入。
引言:工業資產定義的典範轉移
在工業革命的歷史長河中,製造業和基礎設施的發展始終圍繞著實體資產。從蒸汽機到自動化生產線,企業的價值和競爭力往往體現在其擁有的機器設備、專利技術和生產能力上。這些核心的物理資產,被視為企業的「皇冠資產」,是企業生存與發展的命脈。然而,這一定義在今日的超連結時代已經顯得過時且危險。
隨著工業4.0和數位化轉型的浪潮席捲全球,工業控制系統(ICS)、監控與資料擷取系統(SCADA)以及分散式控制系統(DCS)不再是孤立的網路。它們開始與企業的資訊網路、供應鏈夥伴的系統乃至於雲端服務進行深度整合。這種「IT/OT融合」雖然帶來了營運效率的巨大提升、即時的數據分析與預測性維護等優勢,但也同時為網路攻擊者開闢了全新的攻擊途徑。過去,駭客若想破壞一座工廠,可能需要親自入侵或依賴內部人員;如今,他們只需從遠端發動網路攻擊,便能輕易繞過傳統的物理安全防護,直接對實體世界的運作造成實質性的傷害。
這種新的威脅模式迫使工業界必須重新思考並更新其安全防禦的戰略。單單保護物理設備已遠遠不足,因為驅動這些設備的指令、運作的演算法、收集到的數據以及系統的配置,這些無形的數位資產,其價值和脆弱性已與實體資產同等重要。這場典範轉移不僅是技術層面的調整,更是戰略思維上的根本性變革。企業必須將其安全防護的重點,從單純的物理保護,擴展到包含所有數位與邏輯層面的資產,才能應對這個新時代的挑戰。
新時代的「工業皇冠資產」:數位與實體的融合
在當今這個高度互聯互通的工業環境中,對「工業皇冠資產」的現代定義必須超越傳統的實體範疇,全面涵蓋以下關鍵的數位資產:
資料(Data): 資料已成為新時代的石油,是企業營運和決策的核心。這不僅包括製程數據、品質控制數據和客戶數據,更包括寶貴的知識產權資料,例如產品設計圖、專有化學配方或演算法藍圖。惡意的資料篡改或竊取,可能導致生產線全面停擺、產品品質下降甚至核心技術流失,其造成的經濟損失往往遠超單一物理設備的損壞。
演算法(Algorithms): 驅動人工智慧(AI)與機器學習(ML)模型的演算法,是許多工業應用的核心。從生產線的自動化控制到供應鏈的優化管理,專有演算法是企業的核心競爭力。攻擊者若能竊取或篡改這些演算法,不僅能癱瘓企業運作,更可能在市場上創造不公平的競爭優勢。
數位孿生(Digital Twins): 作為實體資產在數位世界中的虛擬複本,數位孿生不僅用於模擬和測試,更直接控制著實體資產的運作。攻擊者若能滲透並控制數位孿生系統,便能在不接觸實體設備的情況下,遠端發出惡意指令,例如超速運轉、超載運作或錯誤關閉,從而對物理設備造成永久性損害。
系統配置(System Configurations): 決定工業控制系統如何運作的關鍵參數和配置檔案,是維持營運穩定性的基石。這些配置檔案一旦被惡意篡改,可能導致生產流程混亂、產品規格不符甚至引發安全事故,例如導致化學反應超標或電力系統過載。
遠端存取閘道(Remote Access Gateways): 這些是允許員工或供應商從外部安全地存取工業網路的通道。儘管它們提供了營運上的便利性,但也成為攻擊者入侵工業網路的常見入口。一旦這些閘道被攻破,攻擊者便能長驅直入,直接接觸到核心的OT系統。
雲端平台(Cloud Platforms): 越來越多的工業應用、數據儲存和分析服務運行在雲端。如果這些平台未得到妥善保護,其潛在的漏洞將成為攻擊者滲透整個工業生態系統的致命弱點。
這些數位資產與傳統的實體資產形成一個相互依賴的網路。保護任何一方而不顧另一方,都將無法建立一個全面且有效的防禦體系。
來自網路實體破壞的威脅與實例
隨著工業環境的數位化,網路攻擊的後果不再僅限於資料竊取或系統癱瘓,而是可能導致實體世界的物理性破壞,即所謂的「網路實體破壞」(cyber-physical sabotage)。這類攻擊的目標是透過網路手段,對實際運作的基礎設施造成物理性損害或中斷,其影響遠超資訊安全範疇,直接威脅到公共安全與國家穩定。
近年來,這類威脅已不再是理論上的假想。伊朗的駭客組織「CyberAv3ngers」便是一個顯著的例子。他們利用客製化惡意軟體,成功滲透並入侵了全球多個國家的水利、廢水處理、石油和天然氣控制系統。這些攻擊不僅是為了製造混亂,更是為了證明其能透過網路控制關鍵基礎設施的能力。在能源和公用事業領域,有研究顯示,近60%的網路攻擊都與國家支持的駭客團體有關,這表明網路安全已不再僅僅是企業風險,更是國家安全的核心議題。
這些攻擊的特點在於其精密性和針對性。駭客不再滿足於傳統的勒索軟體攻擊,而是越來越傾向於部署能持續存在並在必要時發動破壞的客製化惡意軟體。例如,早期的Stuxnet病毒便是專門設計來破壞伊朗核離心機的惡意程式,它開啟了網路實體破壞的新紀元。如今,這類攻擊的技術已更加成熟,攻擊範圍也從單一目標擴展到整個供應鏈或行業。駭客可能利用多重漏洞,從供應鏈中的小型公司入手,逐步滲透到核心的關鍵基礎設施,最終達成其破壞性目的。
國家級駭客的戰略目標與攻擊模式
國家級駭客團體是工業網路安全領域最嚴峻的挑戰。他們通常擁有充足的資源、先進的技術和明確的戰略目標。與普通犯罪駭客不同,他們的攻擊目的不僅限於金錢,而是為了實現政治、軍事或經濟上的優勢。其攻擊模式通常包括:
偵查與滲透(Reconnaissance and Infiltration): 他們會花費數月甚至數年時間,深入研究目標企業的網路架構、供應鏈和人員,尋找最薄弱的環節。這階段的目標是安靜地進入網路,而不被發現。
持久性存取(Persistent Access): 一旦成功入侵,他們會建立隱蔽的後門和通道,以便在未來需要時能夠隨時存取。這種持久性存取讓他們能夠長期監控目標系統,並在關鍵時刻發動攻擊。
破壞性攻擊(Destructive Attacks): 在收到上級指令後,他們會發動對關鍵基礎設施的破壞性攻擊,例如關閉電網、破壞生產線或污染水源。這些攻擊的目的往往是為了製造社會混亂、削弱對手國的經濟實力或在軍事衝突中取得戰略優勢。
資訊戰(Information Warfare): 除了實際破壞,他們也可能竊取敏感的工業數據和專利,用於支援其國家經濟或軍事發展。這類攻擊的長期影響可能比短期的物理破壞更為深遠,因為它能削弱一個國家的技術領先地位。
這類威脅的出現,使得企業不能再將網路安全視為單純的IT問題。它需要營運、工程、風險管理和高階管理層的共同參與,建立一個跨部門的防禦體系。
應對新威脅的策略:從被動防禦到主動管理
為了有效保護超連結世界中的工業皇冠資產,企業必須採取多層次、整合性的安全策略。這不僅僅是部署更多的防火牆或防毒軟體,更重要的是建立一個持續性的風險管理文化。
重新評估與分類資產: 企業首先必須重新審視其所有資產,並將其分類為「實體」與「數位」兩大類。隨後,根據其對營運的關鍵性、可用性、完整性和機密性進行風險評估。將所有數位資產,如軟體程式碼、資料庫、配置檔案和演算法,視為與實體資產同等重要。
建立零信任架構(Zero Trust Architecture): 在超連結的環境中,傳統的「外圍防禦」模式已經失效。企業應採行「永不信任,始終驗證」的零信任原則。這意味著無論使用者或設備身處何處,每次存取請求都必須進行嚴格的身份驗證和授權。特別是在IT和OT網路融合的場景中,這尤為重要,因為單一的漏洞可能成為整個系統被攻破的突破口。
加強供應鏈安全: 許多網路攻擊是透過第三方供應商或合作夥伴的漏洞進入企業網路。企業必須與其供應鏈中的所有實體建立嚴格的安全標準,並定期進行安全審核。此外,應對供應商的遠端存取進行嚴格的監控和限制,以減少潛在的攻擊面。
持續性監控與威脅情報: 被動的年度安全審核已不足以應對持續性的威脅。企業應建立全天候的監控中心,利用威脅情報來預測和識別潛在的攻擊行為。這包括監控工業網路流量、識別異常行為和及時響應警報。此外,利用機器學習與行為分析工具,能更有效地偵測到人類肉眼難以察覺的微小異常。
跨部門協作與人才培養: 工業網路安全不是單一部門的責任。IT部門、OT工程師、風險管理人員和高階管理層必須密切合作,共同制定和執行安全策略。此外,企業應投資於專業人才的培養,特別是具備IT與OT雙重知識的「融合型人才」,以確保員工具備最新的網路安全知識和技能。
結論與展望
在超連結的世界裡,工業皇冠資產的定義已經從單純的實體資產,擴展到包含資料、演算法和系統配置等無形的數位資產。隨著網路實體破壞和國家級駭客威脅的增加,企業必須認識到,其生存與發展已不僅取決於生產效率,更取決於其網路韌性。
未來,工業網路安全將不再是一個事後應對的「滅火」工作,而是一個持續性的、融入日常營運的戰略性學科。企業必須將安全作為其技術、流程和人員的核心組成部分,並與政府、行業夥伴共同建立一個更為安全、穩固的工業生態系統。只有這樣,我們才能確保在享受數位化帶來的好處的同時,也能有效應對隨之而來的嚴峻挑戰,保護我們的關鍵基礎設施與社會穩定。這場戰役不僅是技術的較量,更是智慧與遠見的考驗。
資料來源:https://industrialcyber.co/features/redefining-industrial-crown-jewels-in-hyper-connected-world-as-cyber-physical-sabotage-increases/
探討在超連結時代下,工業界對「皇冠資產」定義的典範轉移,隨著數位孿生、物聯網與雲端平台普及,傳統的實體資產已不足以代表核心價值,企業必須將資料、演算法與系統配置等數位資產納入保護範圍。