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IT/OT融合下工业控制系统安全:筑牢数字工业基石
2026-01-30 06:57分享

随着工业4.0深化推进,工业控制系统(ICS)从封闭的OT(操作技术)网络逐步与IT(信息技术)网络融合,智能制造、工业互联网的普及让生产效率大幅提升,但也打破了传统工业网络的天然隔离优势,使ICS面临更多网络威胁。作为能源、化工、冶金、智能制造等关键领域的核心基础设施,ICS安全直接关系生产稳定、人员安全与国家经济安全,构建适配IT/OT融合场景的防护体系已成为行业迫在眉睫的需求。

IT/OT融合带来的边界模糊,是ICS安全风险激增的核心诱因。传统OT网络以闭环运行为主,设备生命周期长、协议专用性强,安全防护以物理隔离、访问管控为主;而IT网络注重开放性与灵活性,采用通用协议与标准化设备,风险传导速度更快。当两者深度融合后,IT侧的病毒、勒索软件可通过跨网访问渗透至OT侧,攻击PLC(可编程逻辑控制器)、SCADA(监控与数据采集)系统、DCS(分布式控制系统)等核心设备,引发生产中断、设备损坏甚至安全事故。近年来,全球范围内ICS安全事件频发,最典型的莫过于2021年美国Colonial Pipeline公司遭勒索软件攻击,不仅被迫关闭其负责美国东海岸近半燃油供应的管道系统,导致多州进入紧急状态,还支付了近500万美元加密货币赎金,最终虽恢复运营但造成大范围供应混乱;国内某化工企业也曾因OT网络被入侵,导致生产装置异常停机,印证了ICS安全防护的紧迫性。

ICS安全防护的核心,在于平衡“生产连续性”与“安全防护强度”,构建差异化防护体系。与IT网络安全侧重数据保密不同,ICS安全需将“可用性”置于首位,避免防护措施影响生产系统正常运行。基于此,行业普遍采用“纵深防御”理念,结合工信部《工业控制系统网络安全防护指南》要求,从网络边界、终端设备、数据流转、应急响应四大维度构建防护屏障。在边界防护层面,部署工业防火墙、网闸等专用设备,针对Modbus、Profinet等工业协议进行深度解析,实施分区分域管理与横向隔离,精准阻断非法流量;在终端防护层面,对PLC、工控服务器等设备进行固件加固、漏洞修复,拆除不必要的USB接口、关闭无关端口服务,同时采用应用软件白名单技术防范终端被劫持;在数据防护层面,优先采用商用密码对生产数据、控制指令进行加密传输与完整性校验,避免数据被篡改导致控制失效。

技术创新与标准规范双轮驱动,推动ICS安全防护能力升级。当前,工业级零信任、AI态势感知、区块链溯源等技术已逐步应用于ICS安全领域。工业级零信任针对OT场景优化权限管控逻辑,摒弃IT零信任的通用化设计,基于生产角色、设备状态、操作场景动态分配最小权限,晋西春雷等制造企业已通过该架构为两化融合业务保驾护航,有效规避越权操作带来的生产风险;AI态势感知平台通过采集OT网络流量、设备运行参数、控制指令等多维度信息建立正常运行基线,实时识别异常行为,搭配工业蜜罐等诱捕技术提升主动防御能力,相比传统规则驱动检测,误报率可降低40%以上,响应速度提升至分钟级。同时,国内外标准体系持续完善,我国工信部2024年更新发布的《工业控制系统网络安全防护指南》,明确了主机白名单、双因子认证、无线接入管控等具体要求,与《信息安全技术 工业控制系统安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2019)形成互补;IEC 62443系列标准(工业自动化和控制系统信息安全)与ISO相关规范相互协同,为企业合规建设与全球化实践提供双重依据。

场景化落地是ICS安全方案的核心诉求,不同行业需结合业务特性定制防护策略。在能源行业,电力、油气企业的ICS系统关乎能源稳定供应,需重点防范针对调度系统、输配设备的定向攻击,通过部署OT专用安全运营中心(SOC),结合SOAR技术实现安全设备统一管理与自动化应急响应,缩短故障处置周期;在智能制造领域,机器人、数字孪生系统与ICS深度融合,边缘设备接入量大、分布散,需强化设备身份认证与数据交互安全,某中型制造企业通过“身份锚定-动态授权-通信加密”一体化方案,有效解决边缘设备接入混乱、权限粗放等痛点,将设备被劫持风险大幅降低60%以上;在化工行业,高危生产环节的ICS系统需适配高温、高压、高粉尘环境,防护设备需具备防爆、容错能力,同时严格管控远程维护权限,通过IPsec、SSL VPN等协议构建加密安全通道,防范远程运维中的渗透风险。奇安信、启明星辰等头部厂商,已针对各行业合规需求与场景痛点推出定制化方案,实现安全防护与业务运行的深度适配。

未来,随着工业互联网、5G全连接工厂的进一步普及,ICS网络将更趋开放复杂,量子计算对传统加密体系的冲击、AI生成式攻击等新型威胁,将对ICS安全构成更严峻挑战。这就要求行业既要持续推进技术创新,研发适配新型场景的专用安全产品与方案,攻克工业级抗量子加密、AI对抗性防御等核心技术;也要加强复合型人才培养与产业链协同,完善从技术研发、方案落地到应急处置的全链条安全能力。唯有构建技术、标准、人才、产业协同发力的防护生态,才能在保障工业数字化转型稳步推进的同时,筑牢ICS安全防线,为数字工业高质量发展保驾护航。

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