文章总结： OT安全是保护工业运营及关键基础设施系统的实践，与传统IT安全不同，OT系统更关注物理操作的可靠性、可用性和安全性。随着IT-OT融合，OT系统面临定向攻击、恶意软件等威胁，需实施网络分段、访问控制等安全措施。NIST提供了OT安全最佳实践指南，包括建立治理结构、实施风险管理框架、加强监控和事件响应能力等，以保障关键基础设施的连续运行和安全性。 综合评分： 84 文章分类： 安全建设,网络安全,基础设施安全,应用安全,安全运营

基础设施安全-OT安全

原创

Michael Wang

CISSP Learning

2025年12月15日 08:30 北京

什么是OT安全？

运营技术安全（Operational technology  security）是指旨在保护和维护管理工业运营及关键基础设施系统的完整性、安全性和可用性的实践和技术。

运营技术（OT）安全侧重于保护管理和控制制造业、能源和交通等行业物理流程的硬件和软件系统。与主要处理数据和通信的传统信息技术（IT）系统不同，OT系统负责对机械和工业环境的直接控制和监控。

OT系统包括可编程逻辑控制器（PLC）、监控控制与数据采集（SCADA）系统以及分布式控制系统（DCS）。此类系统对于制造工厂、电网、交通及其他工业网络的运行和安全至关重要。

OT与IT的区别

职业治疗和IT在关注点和应用上有所不同。IT负责数据的管理和处理，重点关注应用程序、数据库、服务器和网络等系统，以支持业务运营和信息交换。OT指的是用于监控、控制和自动化物理设备、流程和系统的技术。

IT系统关注数据完整性和安全，而OT系统则优先考虑物理作的可靠性、可用性和安全性。在IT和OT环境中，实施强有力的安全控制对于防范网络威胁并确保运营连续性至关重要。

IT-OT融合与安全挑战

OT系统的独特性质带来了独特的安全挑战。与传统IT系统不同，OT系统具有高可用性需求，意味着它们必须持续运行，且不容易因更新或维护而下线。这些要求使它们容易受到定向攻击、恶意软件和勒索软件的攻击。此外，OT系统通常使用遗留和专有协议，这些协议需要专业知识和解决方案来防范不断演变的安全和网络安全风险。因此，OT安全必须专注于维护系统可用性、理解特定工业协议以及保护终端免受针对过时系统的威胁。

OT与IT环境的融合增加了这些系统安全保障的复杂性。历史上，OT系统与IT网络和互联网隔离，减少了其面临网络威胁的风险。然而，物联网（IoT）、工业物联网（IIoT）和数字化转型的兴起，使得IT与OT系统之间的连接性更加紧密，模糊了它们的界限。这一集成增强了数据分析和远程访问能力。然而，它还需要一个全面的网络安全框架，既能应对OT融合的挑战，又能确保在此前与IT系统隔绝的环境中保持稳健的安全态势。

有效的OT安全措施包括通过部署下一代防火墙和单向网关、安全信息与事件管理（SIEM）系统以及身份访问管理（IAM）等技术来强制执行安全通信。定期进行风险评估、漏洞管理以及制定全面的事件响应计划对于保护OT资产也至关重要。这些安全工具有助于监控和控制OT系统的访问，检测异常并应对潜在威胁。

网络分段可以将关键的OT系统与安全性较低的IT安全网络隔离开来，降低交叉污染的风险。IT与OT安全团队以及外部安全提供商之间的协调对于确保整个生态系统的全面可见性和保护至关重要。

为什么OT安全很重要？

OT安全至关重要，因为它保护管理关键基础设施和工业流程的系统，这些是现代社会不可或缺的一部分。这些系统存在于水、天然气和电力配电网络、发电厂、工厂以及公路和铁路等交通基础设施中。

对这些系统的成功网络攻击可能带来深远影响，包括导致生产中断、重大收入损失、设施损坏以及工人和社区可能受伤。此外，针对这些系统的黑客还可能引发环境灾难、合规问题以及受影响组织的民事或刑事责任。

OT与IT系统的整合增加了OT环境对网络威胁的脆弱性。历史上，OT系统与IT网络隔离，减少了外部攻击的风险。然而，工业物联网（IIoT）的兴起带来了更高的连接性，不仅促进了数据分析和远程监控，也扩大了攻击面。这种融合需要一种全面的安全方法，同时满足IT和OT的需求，确保互联系统在面对日益复杂的网络威胁时保持安全。

此外，OT系统通常有高可用性要求，且运行于遗留协议，使其难以通过标准IT实践进行更新和安全。专业的OT安全措施对于维持这些系统的持续运行，同时保护它们免受针对性攻击和恶意软件的侵害至关重要。确保强大的OT安全对于关键工业运营的可靠性、安全和效率至关重要，最终保障社会、环境和经济的福祉。

OT安全威胁与挑战

OT安全面临一系列独特的威胁和挑战，这些挑战可能对工业组织产生深远影响。这些威胁和挑战凸显了强有力的OT安全措施的重要性，包括持续监控、威胁狩猎和事件响应规划。了解这些威胁和挑战，有助于工业组织更好地保护其OT系统，确保运营的安全性和可靠性。

其中一些最重要的威胁包括：

• 定向攻击
• 恶意软件
• 勒索软件
• 缺乏可见性和监控
• 遗留系统
• 培训和资源不足

定向攻击

网络犯罪分子和国家级行为者正越来越多地针对OT系统发动复杂的攻击，旨在利用漏洞并干扰运营。这些攻击可能造成毁灭性破坏，导致设备故障、数据泄露，甚至对人员和环境造成物理伤害。

恶意软件

恶意软件，如木马和病毒，可以渗透OT系统造成损害，篡改数据或窃取敏感信息。恶意软件传播迅速，使其难以遏制和根除。

勒索软件

勒索软件攻击在OT环境中变得越来越常见，攻击者要求支付费用以恢复对关键系统和数据的访问。勒索软件可能导致重大停机、财务损失和声誉损害。

缺乏可见性和监控

OT系统通常与IT网络隔离，难以检测和响应安全事件。这种缺乏可见性和监控的机制可能使组织易受攻击，并使识别和修复安全漏洞变得困难。

遗留系统

许多OT系统基于遗留系统，使得升级或替换它们变得困难。其年龄使组织容易受到安全威胁，并使实施现代安全控制变得困难。

培训和资源不足

OT安全团队通常缺乏有效检测和响应安全事件的培训、资源和专业知识。这些不足可能导致对安全态势缺乏信心，并增加安全漏洞的风险。

OT、ICS与IIoT的比较

理解OT相关技术之间的差异和关系对于理解现代工业环境的运作和安全至关重要。这些组件在自动化、监控和管理工业流程中发挥着独特作用。它们的集成对于高效且安全的运营至关重要。

作技术（OT）

OT涵盖了用于监控和控制各行业物理过程及设备的硬件和软件系统。OT系统在制造业、能源和交通等领域至关重要，确保机械和基础设施的安全高效运行。OT涵盖了从简单传感器到复杂控制系统的广泛技术。

工业控制系统（ICS）

ICS是OT的一个子集，设计用于控制工业过程。ICS包括多种类型的控制系统，如分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）以及监控控制与数据采集（SCADA）系统。这些系统自动化和管理工业运营，提供对流程和设备的精准控制。

工业物联网（IIoT）

IIoT指的是工业环境中互联设备和传感器的网络，实现了先进的数据收集、分析和自动化。IIoT将传统OT与现代IT相结合，实现实时监控和预测性维护。通过使用IIoT，各行业可以通过增强连接性和数据驱动决策，优化运营、减少停机时间并提升效率。

OT的安全优势

OT安全带来的益处众多，对工业运营和关键基础设施的运行与安全至关重要。包括：

• 持续监控与可见性
• 控制
• 环境保护
• 运营连续性
• 供应链的保护与韧性
• 减少财务损失
• 法规合规
• 安全

持续监控与可见性

对OT网络行为的持续分析帮助团队通过收集已知和未知威胁的情报来优化安全。发现并评估IT-OT网络上的任何设备，通过持续监控维持信任。定义攻击面，分析流量，提供可作的情报，使OT安全团队能够有效管理流量、端口、协议、应用和服务。

控制

确保每个OT系统和子系统都执行其指定功能，别无其他功能。多因素认证通过仅授予授权人员权限来保障访问。网络分段和微分段创建了分层和分区的控制措施。沙箱化识别OT网络中的威胁，自动化隔离措施防止潜在损害。

环境保护

OT安全帮助组织通过防止可能导致危险物质泄漏、设备故障或其他危害环境的网络攻击，最大限度地减少环境影响。通过保障工业系统的安全，企业保护其运营许可并确保符合环境法规，避免处罚和运营停机。

运营连续性

OT安全确保工业流程顺利运行，不会因网络攻击而出现意外中断。这种连续性对于制造业、能源和公用事业等行业至关重要，因为停机可能导致重大财务损失和运营挑战。OT安全保护管理电网、水处理设施和交通网络等关键服务的系统。这种安全网防止了可能对社会造成严重影响的中断，包括对公共健康和安全的威胁。

供应链的保护与韧性

工业公司依赖复杂的供应链来采购其产品和服务所需的材料。有效的OT安全保护这些关键基础设施公司免受可能产生重大连锁反应的干扰，保护对日常生活至关重要的用户产品和服务。

减少财务损失

OT系统的网络攻击可能导致生产停机、设备损坏及后续恢复工作带来重大经济损失。有效的OT安全最大限度地减少了这些网络风险，帮助保护组织的利润。

法规合规

许多行业在其运营技术的安全方面受到严格的监管。实施强有力的OT安全措施有助于组织降低运营许可的风险，因为不合规可能导致法律处罚、强制停运和声誉损害。

安全

毫无疑问，确保OT系统安全的主要好处是降低可能危及员工和社区的事件风险。对工业控制系统的网络攻击可能导致设备故障或危险物质泄漏等危险情况，OT安全有助于预防这些问题。

OT安全最佳实践

美国国家标准与技术研究院（NIST）为建立、实施、维护和持续改进OT安全项目提供了关键建议。遵循这些指南使组织能够制定全面的OT安全运营路线图，有效管理和缓解与运营技术相关的风险。

实施OT安全最佳实践为工业组织带来了诸多好处。NIST的指导方针和建议有助于降低网络攻击风险，提高合规性，并提升运营效率。通过识别和缓解潜在漏洞，组织可以防止利用OT系统弱点的网络攻击，最大限度地减少停机、数据泄露和物理损害。这通过优化生产和最小化维护，提高了生产力并降低了成本。

此外，遵循OT安全最佳实践有助于组织遵守NERC、IEC及其他行业特定标准等机构的监管要求，从而降低罚款、处罚和声誉损害的风险。

OT安全最佳实践，包括NIST推荐的，包括：

1. 建立OT网络安全治理：建立治理结构以监督和指导OT安全措施的实施与维护。该结构包括定义职能治疗师的安全职责、职责和问责。

2. 组建和培训跨职能团队：组建来自各部门（IT、OT、安全、运营）的专家团队，负责实施和管理OT安全项目。持续提供培训，确保团队及时了解最新的安全措施和威胁。

3. 定义OT安全战略：制定针对OT环境独特需求的综合安全战略。该战略应与整体业务目标和风险管理框架保持一致。

4. 定义OT专用的政策和程序：创建并执行专为OT环境设计的政策和程序。这些应涵盖访问控制、事件响应、数据保护及其他关键领域。

5. 建立网络安全意识培训项目：为所有参与加班作业的员工实施持续的安全意识培训项目。培训内容应涵盖识别和应对潜在安全威胁，以及遵循既定的安全协议。

6. 实施网络分段和隔离以限制攻击面：通过使用防火墙和单向网关进行访问控制，将OT网络与IT网络和互联网分段。为OT系统实施安全远程访问。

7. 实施风险管理框架：为OT系统开发并应用风险管理框架，重点识别、评估和缓解风险。定期更新框架，以应对不断演变的威胁并加强漏洞管理。

8. 实施漏洞管理和资产生命周期管理：建立跟踪OT设备和系统的生命周期系统。有效的漏洞管理对于防止网络威胁利用OT系统的弱点至关重要，这可能对工业流程、安全和环境造成灾难性后果。通过实施强有力的漏洞管理计划，组织可以确保所有组件定期检查、修补和维护，以最大程度减少漏洞。

9. 建立访问控制措施：实施强有力的访问控制措施，包括多因素认证，确保只有授权人员能够访问OT系统。建立治理框架和安全的远程访问能力，实现远程地点与OT系统的安全连接。最后，从IAM的角度，保持对你的OT生态系统的纪律性。

10. 实施监控和事件响应能力：持续监控OT系统是否有入侵迹象。制定并维护专门针对OT环境的事件响应计划。确保所有相关人员接受计划培训，并定期进行演练以测试和完善响应程序。

11. 发展恢复和恢复能力：规划并实施策略，在安全事件发生后快速恢复和恢复OT系统。这些策略包括数据备份、系统冗余和故障切换程序，以最大限度减少停机和运营中断。

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