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重新思考 OT 網絡安全培訓,應對操作人員未準備好的融合與升級威脅

前言:OT 網絡安全威脅的新常態

隨著全球工業界邁入數位轉型的深水區,操作技術(OT)環境與資訊技術(IT)系統的融合已成為不可逆轉的趨勢。這種融合,雖然帶來了前所未有的營運效率和資料分析能力,卻也為網絡犯罪分子打開了新的攻擊向量,使得 OT 網絡安全威脅呈現出融合化、升級化的新常態。然而,令人擔憂的是,第一線的 OT 操作人員,這些直接負責工業控制系統(ICS)運作的關鍵人物,普遍對這日益複雜的威脅情勢缺乏足夠的準備。這不僅可能導致嚴重的營運中斷,更可能造成實體世界的破壞,甚至威脅人身安全。因此,重新思考並改革 OT 網絡安全培訓模式,已成為當務之急。


IT 與 OT 融合下的威脅演進

過去,OT 環境,如 SCADA(監督控制與數據採集)系統、DCS(分散式控制系統)以及其他工業控制系統,通常與 IT 網絡保持實體隔離(氣隙),被認為是相對安全的。然而,隨著工業物聯網(IIoT)、雲端運算和人工智慧(AI)等技術的引入,這種傳統的「氣隙」防禦模式已逐漸失效。IT 與 OT 網絡的互聯互通,使得傳統 IT 領域的惡意軟體、勒索軟體和複雜網絡攻擊,如今也可能輕易地滲透到 OT 網絡中。當前的威脅情勢具有以下顯著特點:
  1. 勒索軟體的蔓延: 勒索軟體不再僅僅鎖定企業的 IT 數據,而是開始直接針對 OT 系統,加密關鍵生產資料或控制系統,導致整個工廠停擺。例如,對 Colonial Pipeline 和 JBS Foods 的攻擊,便證明了勒索軟體對關鍵基礎設施的巨大威脅。
  2. 複雜的供應鏈攻擊: 攻擊者越來越傾向於利用供應鏈中的薄弱環節,滲透到最終的 OT 環境。例如,惡意軟體透過供應商的軟體更新或遠程維護通道進入 OT 網絡,使得防禦難度倍增。
  3. 國家支持的駭客行為: 某些國家支持的駭客組織,其目標是破壞關鍵基礎設施,已將 OT 系統納入其攻擊目標。這些攻擊往往高度複雜,具備持久性,並且能夠規避傳統的防禦措施。
  4. 內部威脅: 雖然較少被提及,但來自內部人員的無意或惡意行為,也可能對 OT 網絡構成重大威脅,尤其是當操作人員缺乏足夠的網絡安全意識和培訓時。


操作人員:網絡安全的第一道防線,也是最薄弱的環節

OT 操作人員是維護工業流程穩定運行的核心,他們對控制系統的實體操作和邏輯流程有著深刻的理解。然而,許多操作人員在傳統培訓中,其重點主要放在操作效率、安全生產和設備維護上,而對網絡安全風險的認知和應對能力則相對不足。他們可能:
  1. 缺乏網絡安全基礎知識: 對於惡意軟體的工作原理、網路釣魚的識別、系統漏洞的危害等基本概念缺乏了解。
  2. 忽視 IT/OT 融合風險: 未能充分認識到 IT 網絡中的威脅如何透過融合點蔓延到 OT 環境,導致防範意識不足。
  3. 應變能力不足: 在面對網絡攻擊時,不知道如何正確地隔離受感染系統、收集證據或與網絡安全團隊協調。
  4. 依賴傳統防護: 仍舊過度依賴實體隔離等傳統防護措施,而忽略了數位互聯帶來的隱患。
這種知識和技能的落差,使得 OT 操作人員在日益惡化的網絡安全環境中,從原來的「操作專家」變成了潛在的「安全漏洞」。


重新思考 OT 網絡安全培訓:從理論到實踐的轉變

傳統的網絡安全培訓,往往以理論講授為主,或僅僅是通用的 IT 安全課程。然而,對於 OT 環境,這種模式顯然不夠。有效的 OT 網絡安全培訓必須:
  1. 情境化與實用性: 培訓內容必須緊密結合 OT 環境的特性,使用真實案例和工業控制系統的實際情境來模擬攻擊,讓操作人員理解攻擊對實際生產流程的影響。
  2. 跨領域知識融合: 培訓應彌合 IT 和 OT 之間的知識鴻溝,讓 OT 操作人員理解 IT 安全原則如何應用於 OT 環境,並學習與 IT 網絡安全團隊有效溝通。
  3. 著重實作演練: 建立虛擬或物理的 OT 實驗室環境,讓操作人員在安全可控的環境中,親身經歷網絡攻擊,學習如何識別、響應和恢復。例如,進行模擬勒索軟體攻擊,讓他們練習如何安全地斷開受感染設備、恢復備份數據。
  4. 持續性與模組化: 網絡威脅不斷演進,培訓也應是持續性的過程。可以將培訓分解為不同難度的模組,從基礎網絡安全意識到高級威脅響應,並定期更新內容。
  5. 高層支持與文化轉變: OT 網絡安全培訓的成功,離不開企業高層的重視與資源投入。同時,需要將網絡安全融入企業文化,讓每位操作人員都認識到自身在網絡安全防禦中的關鍵作用。


具體培訓策略與內容建議

為了有效提升 OT 操作人員的網絡安全準備度,建議的培訓策略和內容應包括:
  1. 基礎網絡安全意識:
    • 網絡釣魚、社交工程、惡意軟體等常見攻擊手法的識別。
    • 強密碼設置、多因素驗證的重要性。
    • 安全瀏覽和電子郵件習慣。
    • USB 等可移動設備的安全使用規範。
  2. OT 環境特有風險認知:
    • OT 系統與 IT 系統的差異性(如:實時性、穩定性、生命週期)。
    • 工業控制協議(Modbus, OPC, DNP3 等)的安全弱點。
    • 供應鏈風險對 OT 系統的影響。
    • 遠程訪問和第三方服務的安全管理。
  3. 威脅識別與初步響應:
    • OT 網絡異常行為的識別(如:控制命令異常、通訊流量驟增、設備異常重啟)。
    • 初步判斷是否遭受網絡攻擊的指標。
    • 在發現可疑活動時,如何安全地報告和隔離受影響的設備或網絡段,避免感染擴散。
    • 基本日誌分析與異常事件上報流程。
  4. 事件響應與恢復:
    • OT 環境下的事件響應流程(ICS CERT 建議)。
    • 安全備份與恢復策略,包括備份資料的完整性驗證和離線存儲。
    • 與 IT 網絡安全團隊、供應商和監管機構的協調溝通。
    • 從攻擊中恢復生產運營的步驟。
  5. 模擬演練與藍隊/紅隊對抗:
    • 定期進行 OT 網絡安全桌面演練和實戰演習,模擬各種攻擊場景。
    • 引入藍隊(防禦方)和紅隊(攻擊方)對抗模式,讓操作人員在壓力下提升應變能力。
    • 分析演練結果,找出薄弱環節,並持續改進防禦策略和培訓內容。


結論:構築堅實的 OT 網絡安全防線

在 IT/OT 融合日益加深的背景下,OT 網絡安全已經不再是 IT 部門的專屬職責,而是整個企業,特別是 OT 操作人員必須共同承擔的責任。透過重新審視和改革現有的培訓模式,將理論知識與實踐操作緊密結合,並納入跨領域的威脅情報,企業才能真正提升 OT 操作人員的網絡安全意識和應對能力。這不僅是對員工的投資,更是對企業營運連續性、資產安全乃至國家關鍵基礎設施安全的關鍵保障。只有當第一線的操作人員真正具備了應對融合威脅的專業素養,企業才能在日益升級的網絡戰中,築起一道堅不可摧的防線。
 
資料來源:https://industrialcyber.co/features/rethinking-ot-cybersecurity-training-as-operators-remain-unprepared-for-converged-escalating-threat-landscape/