作為工業(yè)4.0的核心組成部分，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)包含了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS）、機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和交付模型。
通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，無(wú)論是制造、發(fā)電、油氣、污水處理，還是農(nóng)業(yè)、采礦、物流，各種重資產(chǎn)行業(yè)都將比以往任何時(shí)候要更可預(yù)測(cè)、更聰明、更高效。
然而，和整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)從誕生到發(fā)展所經(jīng)歷的故事一樣，以黑客攻擊為代表的網(wǎng)絡(luò)犯罪對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也絕不會(huì)“高抬貴手”。相反，他們的攻擊會(huì)更大膽而凌厲，造成的破壞也將直接延伸到各種基礎(chǔ)設(shè)施的物理層面，并對(duì)大量居民的正常生活乃至國(guó)家安全造成嚴(yán)重影響。
我們?cè)诠I(yè)4.0時(shí)代開(kāi)疆拓土的同時(shí)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)犯罪風(fēng)險(xiǎn)就像一個(gè)新的黑暗地帶，需要從源頭到應(yīng)用層面進(jìn)行全面防范，照進(jìn)光明。
一、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：蓬勃生長(zhǎng)的新領(lǐng)域
據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，2025年，物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)影響價(jià)值將達(dá)到每年3.9萬(wàn)億美元至11.1萬(wàn)億美元。這些價(jià)值來(lái)自于工廠、城市、家庭、零售、汽車(chē)等9個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景。其中，工廠的經(jīng)濟(jì)影響價(jià)值最大，每年最高可達(dá)到3.7萬(wàn)億美元。由此可見(jiàn)，工業(yè)物理網(wǎng)將成為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，也將帶來(lái)全新的商業(yè)機(jī)會(huì)。
伴隨著工業(yè)聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的廣泛應(yīng)用預(yù)期，該領(lǐng)域風(fēng)險(xiǎn)投資在近幾年實(shí)現(xiàn)了非常強(qiáng)勁的增長(zhǎng)。
根據(jù)CB Insights數(shù)據(jù)，2012-2016年，全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)投資數(shù)量超過(guò)1000起，披露投資額超過(guò)67億美元；投資數(shù)量與投資額已經(jīng)實(shí)現(xiàn)四個(gè)年度的連續(xù)增長(zhǎng)，復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)到30%和34%。
在此背景下，大量的傳統(tǒng)重資產(chǎn)企業(yè)正在依托工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，以及對(duì)外投資與并購(gòu)，為未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)筑牢門(mén)檻；而眾多的創(chuàng)業(yè)公司則從上下游對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)撼動(dòng)。
有理由相信，在未來(lái)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投資勢(shì)必保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。因?yàn)椋瑥墓I(yè)4.0的基礎(chǔ)構(gòu)架，到各行業(yè)可拓展的深層應(yīng)用，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將不可或缺。
與此同時(shí)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也將成為我國(guó)制造業(yè)升級(jí)，以及與國(guó)際巨頭進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的重要戰(zhàn)場(chǎng)。
二、安全威脅：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的大敵
在幾年前，我們對(duì)黑客攻擊的概念可能還停留在企業(yè)IT系統(tǒng)層面。而現(xiàn)在，我們將看到，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)同樣無(wú)時(shí)無(wú)刻不處在黑客與網(wǎng)絡(luò)犯罪分子的覬覦之中。
實(shí)際上，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全保護(hù)與企業(yè)IT系統(tǒng)保護(hù)有本質(zhì)的區(qū)別。對(duì)于企業(yè)IT系統(tǒng)而言，最大的威脅是數(shù)據(jù)被滲透、刪除、無(wú)法訪問(wèn)，如被勒索或數(shù)據(jù)被公開(kāi)。
隨著工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展，這種風(fēng)險(xiǎn)將轉(zhuǎn)移到物理層面。
倫敦帝國(guó)理工學(xué)院負(fù)責(zé)可信工業(yè)控制系統(tǒng)研究的教授Chris Hankin說(shuō)：“我不認(rèn)為這些威脅被夸大。”
從他引用的數(shù)據(jù)來(lái)看，情況非?？膳?。據(jù)美國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急響應(yīng)小組（ICS-CERT）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去五年來(lái)網(wǎng)絡(luò)攻擊事件數(shù)量不斷增加。2015年，共報(bào)道了295起事件，但與今天充斥于新聞報(bào)道的數(shù)據(jù)泄密事件相比，那都是微不足道的數(shù)據(jù)。
最早的案例可以追溯到2000年的澳大利亞。
黑客入侵了馬盧奇郡議會(huì)的污水管理系統(tǒng)，并將數(shù)百萬(wàn)升污水泄漏到河流、公園、酒店等公共環(huán)境中。
2015-2016年間，Charlie Miller和Chris Valasek利用車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制一輛在高速公路上正常行駛的切諾基吉普車(chē)，進(jìn)行突然加速、剎車(chē)、轉(zhuǎn)向等操作。
華威大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)安全中心和PETRAS物聯(lián)網(wǎng)研究中心的Carsten Maple教授也舉了一些例子。2014年，德國(guó)聯(lián)邦情報(bào)局透露，德國(guó)一家鋼廠的鋼鐵熔爐控制系統(tǒng)被黑客攻擊，導(dǎo)致熔爐過(guò)熱，無(wú)法正常關(guān)閉。這次攻擊造成數(shù)百萬(wàn)英鎊的經(jīng)濟(jì)損失。
2016年11月25日，美國(guó)舊金山市政交通系統(tǒng)遭遇黑客的勒索軟件攻擊。最終，交通系統(tǒng)工作人員沒(méi)有支付7.3萬(wàn)美元的勒索贖金，而是關(guān)閉了地鐵車(chē)站的售票機(jī)和檢票口，允許乘客免費(fèi)乘坐兩天，直到他們從備份中恢復(fù)了整個(gè)系統(tǒng)。
讓人吃驚的是，一些大型硬件制造商對(duì)于他們的產(chǎn)品防范是如此的松懈。
2016年，美國(guó)老牌木材與造紙公司佐治亞-太平洋(601099,股吧)公司的一名前員工利用虛擬私人網(wǎng)絡(luò)侵入到公司網(wǎng)絡(luò)，并導(dǎo)致其旗下一家紙巾廠損失110萬(wàn)美元。
在2015-2016年年間，烏克蘭變電站受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，導(dǎo)致數(shù)十萬(wàn)烏克蘭家庭無(wú)電可用。我們不要忘記Stuxnet病毒（又稱(chēng)作震網(wǎng)或超級(jí)工廠，世界上首個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)編寫(xiě)的蠕蟲(chóng)病毒），在2009年7月至2010年9月間,Stuxnet病毒攻擊了伊朗核設(shè)施中精煉鈾的離心機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，直接破壞了伊朗國(guó)家核計(jì)劃。
然而，過(guò)往的攻擊可能會(huì)讓你瞠目結(jié)舌，面對(duì)即將來(lái)臨的風(fēng)險(xiǎn)，上述事件微不足道。
“如果你看ICS-CERT年度報(bào)告，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，” Hankin教授說(shuō)：“到2014年，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)攻擊事件主要集中在能源領(lǐng)域，2015年，盡管能源領(lǐng)域仍是重點(diǎn)受災(zāi)領(lǐng)域，但規(guī)模最大的網(wǎng)絡(luò)攻擊是在關(guān)鍵制造業(yè)。”
三、從起步階段設(shè)計(jì)安全防范
總的來(lái)看，當(dāng)前眾多的企業(yè)對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全威脅疏于防范，或者只是在之前企業(yè)IT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的、折中的升級(jí)。這勢(shì)必帶來(lái)“溫水煮青蛙”的后果。
Context Information Security的首席研究員Scott Lester表示：“根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，所有傳統(tǒng)制造商都在努力改善”。快速進(jìn)入市場(chǎng)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，但他補(bǔ)充說(shuō)：“令人驚訝的是，這些制造商對(duì)于他們的產(chǎn)品是如此的松懈，甚至沒(méi)有考慮現(xiàn)有的威脅。”。
Maple教授說(shuō)，關(guān)鍵因素是需要意識(shí)到：在安全性方面，如果單獨(dú)考慮操作技術(shù)，那么對(duì)于工業(yè)控制系統(tǒng)和企業(yè)IT系統(tǒng)是沒(méi)有幫助的。在許多情況下，如切諾基吉普，它們可能會(huì)由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，未能通過(guò)沙盒測(cè)試，將駕駛系統(tǒng)與娛樂(lè)系統(tǒng)區(qū)分開(kāi)來(lái)。在其他情況下，隨著時(shí)間的變化可能會(huì)打開(kāi)無(wú)證連接。
Hankin教授表示：“在幾乎所有我們知道的案例中，似乎企業(yè)IT系統(tǒng)都進(jìn)行某些折中性的改進(jìn)，成為獲得工業(yè)控制系統(tǒng)的一種方式。”仔細(xì)分析網(wǎng)絡(luò)攻擊可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)混合物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被攻擊時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些不同。攻擊目標(biāo)是截然不同的，但當(dāng)載體被從網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)電子郵件開(kāi)始的復(fù)雜的Stuxnet病毒感染時(shí)，再想將企業(yè)IT系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)分離開(kāi)，已經(jīng)毫無(wú)意義。
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