AI驱动OT网络安全:炒作还是助力?——基于CISA指南与行业观点的思考

admin 2026-03-18 20:39:55 网络安全文章 来源:ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

文章总结: 文档基于CISA指南与行业观点,剖析AI在OT网络安全领域的应用风险。指出AI存在模型被攻击、决策黑箱及人员技能退化等隐患,面临数据质量与标准滞后挑战。文章批判缺乏实证的炒作,建议坚持自主可控与人本智控原则,构建数据治理体系,推动证据驱动的审慎实践,以保障关键基础设施安全。 综合评分: 83 文章分类: AI安全,网络安全,安全建设


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AI驱动OT网络安全:炒作还是助力?——基于CISA指南与行业观点的思考

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安帝Andisec

2026年3月11日 12:00 北京

近年来,人工智能(AI)与运营技术(OT)的融合被视为工业数字化转型与网络安全防御的下一场革命。然而,伴随全球多国网络安全机构联合发布《运营技术中人工智能安全集成原则》(2025年12月3日),以及行业专家日益增多的审慎讨论,一个核心问题浮出水面:AI在OT网络安全领域,究竟是颠覆性的助力,还是被过度渲染的炒作?综合研读相关指南与行业专家讨论可以发现,尽管AI潜力巨大,但其在OT安全领域的应用远非一片坦途,存在一系列深刻的技术隐患、操作风险与认知误区,亟需冷静审视与理性部署。

一、

风险之影:AI自身成为新型攻击载体与风险源

OT环境控制着关键物理基础设施,其安全首重“功能性安全”(Safety),即防止人员伤害、设备损坏与环境灾难。AI的引入,非单纯增添防护盾牌,更可能植入新的脆弱性“炸弹”。

1. 模型自身的安全威胁:由美国网络安全和基础设施安全局(CISA)、澳大利亚信号局网络安全中心(ASD’s ACSC)等九家机构联合发布的指南明确指出,AI模型、数据及部署软件可能被操纵,导致错误输出,甚至被用以绕过安全措施与防护机制(见参考资源[6],第7页,表2)。这不仅仅是传统IT风险在OT域的延伸,更包括“提示词注入”等AI特有的网络攻击手法。参考材料1中,罗克韦尔自动化网络安全服务全球能力经理Vicky Bruce警告,攻击者正利用AI设计能够自适应、逃避检测的恶意软件,并可“毒化”AI训练数据,诱使其产生误判或忽略真实威胁[1]。这意味着,旨在防御的AI系统,其核心——模型与数据——本身就可能成为攻击目标。

2. “黑箱”决策与可解释性缺失:AI,尤其是复杂的机器学习(ML)和大型语言模型(LLM),其决策过程往往缺乏透明度(参考文献[6],第8页,表2 “缺乏可解释性”)。这在OT环境中是致命的。当系统出现异常或事故时,无法理解AI“为何”做出特定判断,将极大拖慢故障诊断、根源分析及恢复进程,甚至可能因误判而引发连锁安全事件。指南承认,使AI决策可被人类理解是一个持续挑战,且现有解释性AI(XAI)工具是否足以满足OT环境的安全与合规需求,仍是“悬而未决的问题”([6],第20页)。

3. 模型漂移与可靠性幻觉:OT环境的生产过程、设备状态和环境条件会持续变化。AI模型若不能同步更新,其基于历史训练数据做出的预测会逐渐失准,即出现“模型漂移”([6],第8页,表2)。更危险的是,AI可能“幻觉”,即生成看似合理实则完全错误的信息([6],第9页)。若操作员基于此类信息做出关键决策,可能导致设备损坏、生产中断乃至安全事故。因此,指南强烈警告,像LLM这类AI“几乎肯定不应被用于为OT环境做出安全决策”(指南附件,第9页)。

二、

依赖之殇:人类能力退化与系统性复杂化

引入AI旨在提高效率,但过度或不当依赖可能侵蚀OT安全赖以存续的人为基石,并让系统变得异常复杂。

1. 操作员技能侵蚀与认知过载:联合指南多次警示“AI依赖”风险([6],第8、10页)。过度依赖自动化可能导致OT人员手动操作与应急处理的关键技能退化。一旦AI系统故障或被攻破,人员可能无法有效接管。同时,AI可能产生大量误报警报,增加操作员的认知负荷,导致其疲劳、分心,反而可能引发更大的人为错误([6],第8页,表2 “操作员认知负荷与不必要的停机”)。

2. 系统复杂性爆炸与集成困境:将AI集成到传统OT架构中绝非易事。指南指出,这会显著增加系统整体复杂性([6],第9页,表2)。OT环境通常使用陈旧设备、专有协议和异构数据格式,与需要标准化数据输入和高算力的AI系统存在天然鸿沟,导致互操作性挑战、数据集成困难和高昂的集成成本([6],第14-15页)。参考材料3(Nozomi Networks博客)也强调,AI无法弥补薄弱的基础设施、遗留系统或不明确的策略[3]。复杂的AI系统本身也拓展了攻击面,特别是当AI功能需要远程或云连接时,可能创造出新的、暴露于互联网的攻击路径([6],第14页)。

三、

数据之困:质量、主权与安全的三重挑战

AI的性能极度依赖于数据,而OT数据恰恰面临独特难题。

1. 数据质量与获取困境:在分散、异构的OT环境中收集高质量、标准化且涵盖安全边缘案例的训练数据异常困难([6],第13页)。数据质量直接决定了AI模型的有效性,低质数据将导致AI输出不可靠,直接影响OT安全与可用性。

2. 数据安全与主权风险:OT数据,尤其是工程配置数据(如网络图、逻辑图)和实时过程数据,具有极高价值,可能泄露知识产权和运营模式([6],第13页)。将此类数据用于训练AI,尤其是在涉及外部云服务或跨境数据流动时,引发了严重的数据主权和安全顾虑。指南提醒,企业需警惕外国法律可能强制要求访问其境内数据([6],第12页)。参考材料2也指出,对数据的过度依赖可能成为“阿喀琉斯之踵”[2]。

四、

治理之缺:标准滞后、监管模糊与共识虚妄

在战略与治理层面,AI+OT的安全之路同样迷雾重重。

1. 标准与监管的真空:联合指南指出,当前国际AI技术标准主要针对IT环境,缺乏OT导向的专门标准([6],第18页)。同时,AI决策的难以追踪性与“黑箱”特性,使其难以满足OT领域严格的审计与安全认证要求。监管框架的演进速度远跟不上AI技术的发展步伐,给企业合规带来巨大不确定性([6],第8页,表2)。

2. “过早的共识”与证据缺失:这是最值得深思的批判性观点。OT安全专家Dale Peterson在参考材料5中尖锐指出,OT安全领域存在大量“缺乏数据支持的共识”[5]。例如,我们并无确凿证据证明“建立完整的OT网络资产清单”能按特定比例降低风险,但此举常被视为高优先级任务。AI的普及加剧了这一问题:AI工具降低了内容生产门槛,导致大量重复、浅层但看似权威的观点在网络上传播,形成了“合成数据中毒”般的强化循环,使未经证实的“最佳实践”被广泛误认为真理。这种基于炒作而非实证的共识,可能导致资源错配,忽略了真正关键的风险缓解措施。

结论与建议:迈向审慎、人本与证据驱动的实践探索

AI在OT网络安全领域的应用绝非简单的“助力”叙事所能概括。它是一个携带巨大潜力,但同时也内生风险、加剧复杂性、并可能诱发盲目跟风的“双刃剑”。多国联合指南的发布,本身即是对这些严峻挑战的集体回应。

因此,面对“炒作还是助力”之间,答案应是:AI可以成为助力,但前提是必须彻底剥除炒作的外衣,结合我国国情,走出一条审慎、务实、创新的融合发展之路。

几点建议:

1. 坚持自主可控,强化“安全设计”:在推进智能制造、工业互联网等国家战略时,必须将OT安全置于AI融合应用的核心。借鉴国际“安全设计”理念,推动AI-OT产品和解决方案在研发初期就内生安全属性。尤其注重供应链安全,对嵌入AI功能的OT设备及模型来源进行严格审查,提升自主可控能力。

2. 确立“人本智控”原则,避免能力空心:明确在关键基础设施场景中,AI应定位为“辅助决策”和“增强感知”的工具,而非取代人类判断的“自动驾驶”。必须保留并加强“人在环路”的最终控制权(Human-in-the-loop),建立完善的AI输出人工验证与否决流程。同时,加强对OT运维人员与网络安全人员的跨领域培训,培养既懂工业运营又懂AI安全的复合型人才,防止技能流失。

3. 构建数据治理体系,守住安全底线:针对OT数据敏感性,建立完善的数据分类分级保护制度。优先采用数据本地化处理、边缘计算和安全的“数据推送”架构,减少敏感数据出域风险。在必须使用云或外部AI服务时,需通过合同明确数据所有权、使用权边界及安全责任,并符合《网络安全法》《数据安全法》及行业监管要求。

4. 推动证据驱动实践,发展中国方案:行业主管部门、研究机构与龙头企业应携手,结合我国工业体系特点,开展针对性的AI-OT安全应用试点与效果评估,积累实证数据。鼓励基于实际风险场景的“假设-验证”型安全建设,探索形成符合中国工业企业实际、有效果、可衡量的安全防护指南与标准体系。

AI赋能OT网络安全的征程刚刚开始,其终极价值不在于替代人类或制造技术噱头,而在于能否在严格约束下,可靠地增强我们守护关键信息基础设施的能力。只有保持清醒,直面问题,立足国情,方能驾驭这项技术,使之真正服务于我国制造业高质量发展与网络强国建设的战略目标。

参考文献

[1]  Vicky Bruce. AI As a Double-Edged Sword for OT/ICS Cybersecurity[EB/OL]. Insight Jam.[2025-12-11].

[2]  mangancyber.com. 人工智能在OT网络安全领域的优势和劣势是什么?[EB/OL]. [2025-12-11].

[3]  Nozomi Networks. OT 安全博客 #2: 人工智能和运营技术:炒作还是助力?[EB/OL]. [2025-12-11].

[4]  Dale Peterson. 两个关于OT安全性的辩论[EB/OL]. S4x26 Conference. [2025-12-11].

[5]  Dale Peterson. 人工智能加剧了OT安全领域过早达成共识的问题[EB/OL].[2025-12-11].

[6]  CISA, ASD’s ACSC, NSA AISC, et al. Principles for the Secure Integration of Artificial Intelligence in Operational Technology[EB/OL].[2025-12-11]

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