近日,全球知名科技咨詢公司Gartner公司發(fā)布報道稱,到2025年,網(wǎng)絡(luò)攻擊者將武器化運營技術(shù)(OT)環(huán)境,從而成功地傷害或殺死人類。除了這場人類悲劇,企業(yè)將花費500億美元,用于修復(fù)IT系統(tǒng)、訴訟和賠償。該公司建議關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施組織可以通過實施安全控制框架來降低風(fēng)險。
Gartner對OT安全的預(yù)測
過去的惡意軟件攻擊,比如Stuxnet,據(jù)信是美國國家安全局的工作,已經(jīng)證明惡意軟件可以造成真實世界的破壞,而不僅僅是擾亂數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)攻擊長期以來一直對現(xiàn)實世界產(chǎn)生影響,比如針對Colonial管道公司等組織和美國和歐洲的醫(yī)院的勒索軟件攻擊。2017年“魔窟”(WannaCry)勒索軟件攻擊后,英國國民保健服務(wù)(NHS)苦苦掙扎了數(shù)天,該攻擊被認(rèn)為是由朝鮮政府支持的黑客發(fā)起的。
對OT(監(jiān)控或控制設(shè)備、資產(chǎn)和流程的硬件和軟件)的攻擊已變得越來越普遍。它們也從立即中斷過程(如關(guān)閉工廠)發(fā)展到損害工業(yè)環(huán)境的完整性以造成物理傷害。最近發(fā)生的眾多網(wǎng)絡(luò)安全事件,如Colonial管道勒索軟件攻擊,突顯了IT網(wǎng)絡(luò)和OT網(wǎng)絡(luò)適當(dāng)劃分隔離的必要性。
Gartner高級研究主管Wam Voster表示:“在運營環(huán)境中,安全和風(fēng)險管理領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)該更關(guān)注現(xiàn)實世界對人類和環(huán)境的危害,而不是信息盜竊?!薄皩artner客戶的調(diào)查顯示,在制造業(yè)、資源和公用事業(yè)等資產(chǎn)密集型行業(yè),組織很難定義合適的控制框架?!?/p>
Gartner認(rèn)為,OT和其他信息物理系統(tǒng)(CPS)的安全事件有三個主要動機:實際傷害、商業(yè)破壞(減少產(chǎn)量)和名譽破失(使制造商不受信任或不可靠)。
Gartner預(yù)測,到2023年,CPS攻擊導(dǎo)致的致命傷亡造成的經(jīng)濟影響將超過500億美元。即使不考慮人的生命價值,組織在賠償、訴訟、保險、監(jiān)管罰款和聲譽損失方面的成本也將是巨大的。然而,值得注意的是,這一數(shù)字與全球IT支出相比很小,Gartner預(yù)計2021年全球IT支出將達(dá)到4.2萬億美元。Gartner還預(yù)測,大多數(shù)首席執(zhí)行官還將對此類事件承擔(dān)個人責(zé)任。
OT網(wǎng)絡(luò)安全的天然特性
從歷史上看,ICS環(huán)境對于網(wǎng)絡(luò)攻擊是相對安全的,因為ICS設(shè)備安裝在隔離的或“空氣隔離”的網(wǎng)絡(luò)中,而且許多設(shè)備是模糊的、專用的,因此不為大多數(shù)攻擊者所知,也不是攻擊的目標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)時代,這一切都在改變??刂葡到y(tǒng)架構(gòu)正在連接到傳統(tǒng)的企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng)、Wi-Fi等),設(shè)備制造商正在通用操作系統(tǒng)(如Windows、Linux、Android和VxWorks)之上構(gòu)建ICS設(shè)備。這些變化增加了ICS可能被用于破壞企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類似攻擊的風(fēng)險。
OT環(huán)境網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)性主要源于以下原因。
1、漏洞修復(fù)困難
ICS設(shè)備范圍從復(fù)雜的大型機器人到構(gòu)建在單個電路板上的小型傳感器。這些設(shè)備中有許多從未被設(shè)計為可更新的,或者即使有這種功能,也需要完全手動的過程才能完成。這意味著任何在部署運行后暴露的漏洞要么會持續(xù)存在于設(shè)備的生命周期中,要么很難手動修補。
2、代理技術(shù)不可行
大多數(shù)ICS設(shè)備不允許管理員獲得訪問底層操作系統(tǒng)的根權(quán)限,因此消除了在設(shè)備上安裝代理的可能性。通常,ICS設(shè)備包括一個定制的操作系統(tǒng),它不能承載為可管理計算機的大眾市場設(shè)計的代理。其結(jié)果是,通常在IT環(huán)境中使用的傳統(tǒng)端點保護代理無法與ICS設(shè)備一起工作。
3、業(yè)務(wù)連續(xù)性要求高
IT網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備發(fā)現(xiàn)和漏洞評估的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用類似NMAP的軟件工具執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)掃描。然而,眾所周知,網(wǎng)絡(luò)掃描和探測會破壞ICS設(shè)備的功能。過去,ICS設(shè)備的設(shè)計并不能容忍IT網(wǎng)絡(luò)上常用的相同類型的掃描和探測。因此,在絕大多數(shù)ICS環(huán)境中,禁止對ICS設(shè)備進(jìn)行主動掃描,因為這樣做有可能會破壞關(guān)鍵業(yè)務(wù)操作。
4、內(nèi)置防護缺失
目前使用的大多數(shù)ICS設(shè)備在設(shè)計時都假設(shè)它們要么安裝為獨立設(shè)備,要么放置在一個隔離的網(wǎng)絡(luò)上。因此,它們被設(shè)計成高度可訪問的,并且它們包含很少(或沒有)內(nèi)置保護。一旦它們被放置到網(wǎng)絡(luò)上,它們就無法抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊。
5、協(xié)議專用
一些ICS設(shè)備使用專有協(xié)議操作,這可能是由于設(shè)備本身的特殊性質(zhì),也可能是為了減少與其他協(xié)議相關(guān)的計算負(fù)擔(dān)。使用這些協(xié)議的結(jié)果是,開發(fā)、質(zhì)量保證、同行評審和安全流程沒有像廣泛使用的協(xié)議那樣成熟。這導(dǎo)致了固有的漏洞,如果不進(jìn)行廣泛的開發(fā)更改或替換協(xié)議本身,就無法解決這些漏洞。同樣值得注意的是,安全研究團體在向軟件供應(yīng)商和硬件制造商尋找和報告漏洞時,傳統(tǒng)上關(guān)注的是廣泛使用的通用協(xié)議。反過來,盡管許多ICS設(shè)備容易受到各種網(wǎng)絡(luò)攻擊,但這些暴露并沒有在標(biāo)準(zhǔn)漏洞數(shù)據(jù)庫(如CVD)中記錄下來。
6、應(yīng)用高速擴散
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的迅速發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了超越消費者市場的影響,并以指數(shù)級擴展了可用ICS設(shè)備的數(shù)量。這改變了這些設(shè)備的競爭市場,增加了上市時間和成本節(jié)約的重要性。對于所有制造商來說,這些優(yōu)先級減少了可用于開發(fā)、實施和測試產(chǎn)品的時間和資源。
上述因素的組合構(gòu)成了與ICS設(shè)備相關(guān)的獨特安全挑戰(zhàn)。要理解對ICS設(shè)備的攻擊是如何發(fā)生的,誰針對這些設(shè)備,以及在防御該領(lǐng)域中可以有效地采取何種緩解措施,必然面臨眾多技術(shù)、過程、人員、文化方面的挑戰(zhàn)。
OT的安全控制
Gartner建議各組織采用10個安全控制框架,以改善其設(shè)施的安全態(tài)勢,并防止數(shù)字世界中的事件對物理世界產(chǎn)生不利影響。
1. 定義角色和職責(zé)
為每個工廠指定一名OT安全經(jīng)理,負(fù)責(zé)分配和記錄與所有工人、高級經(jīng)理和任何第三方安全相關(guān)的角色和責(zé)任。
2. 進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和意識
所有OT員工都必須具備工作所需的技能。每個設(shè)施的員工都必須接受培訓(xùn),以識別安全風(fēng)險、最常見的攻擊向量以及在發(fā)生安全事件時的緊急響應(yīng)措施。
3.實施和測試事件響應(yīng)
確保每個工廠實施和維護一個OT特定的安全事件管理流程,包括四個階段:準(zhǔn)備;檢測和分析;遏制、根除和恢復(fù);事后的活動。
4. 確保備份、恢復(fù)和災(zāi)難恢復(fù)
確保有適當(dāng)?shù)膫浞荨⒒謴?fù)和災(zāi)難恢復(fù)程序。為減少火災(zāi)等物理事件的影響,建議不要將備份介質(zhì)存儲在與被備份系統(tǒng)相同的位置。還必須保護備份介質(zhì),防止未經(jīng)授權(quán)的泄露或誤用。要處理高嚴(yán)重性事件,必須能夠在新系統(tǒng)或虛擬機上恢復(fù)備份。
5. 管控便攜介質(zhì)
創(chuàng)建一個策略,以確保所有便攜式數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(如USB棒和便攜式計算機)都被檢測,無論設(shè)備是屬于內(nèi)部員工還是屬于外部方(如分包商或設(shè)備制造商代表)。只有沒有惡意代碼或軟件的介質(zhì)才能連接到OT。
6. 保持最新的資產(chǎn)清單
安全經(jīng)理必須不斷更新所有OT設(shè)備和軟件的清單。
7. 建立正確的網(wǎng)絡(luò)隔離
OT網(wǎng)絡(luò)必須在物理上或/和邏輯上與內(nèi)部和外部的任何其他網(wǎng)絡(luò)分離。OT和網(wǎng)絡(luò)的任何其他部分之間的所有網(wǎng)絡(luò)流量都必須通過一個安全網(wǎng)關(guān)解決方案,如非軍事區(qū)(DMZ)。到OT的交互會話必須使用多因素身份驗證在網(wǎng)關(guān)進(jìn)行身份驗證。
8. 收集日志,實現(xiàn)實時檢測
必須有適當(dāng)?shù)牟呗曰蜻^程來實現(xiàn)自動日志記錄和檢查潛在的和實際的安全事件。這些應(yīng)該包括安全日志的清晰保留時間,以及防止篡改或不需要的修改。
9. 實現(xiàn)安全配置過程
必須為所有適用的系統(tǒng)(如端點、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化和部署安全配置。終端安全軟件(如anti-malware)必須在OT環(huán)境中支持它的所有組件上安裝并啟用。
10. 規(guī)范的漏洞修補過程
實施一個流程,使安全補丁在部署前得到設(shè)備制造商的認(rèn)可。一旦合格,補丁只能以預(yù)先指定的頻率部署在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)上。