重塑關基物聯(lián)網(wǎng)安全：零信任下的全面防護解決方案
一、引言
關鍵信息基礎設施(以下簡稱：“關基”)是國家安全和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，涵蓋能源、交通、金融、醫(yī)療衛(wèi)生等多個重要領域。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，關基中廣泛應用了物聯(lián)網(wǎng)設備，實現(xiàn)了智能化、高效化的運營和管理。例如，智能電網(wǎng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)了電力供應的智能化管理，智能交通通過物聯(lián)網(wǎng)技術提高了交通效率和安全性，醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)則通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析提高了醫(yī)療服務的質(zhì)量和效率。
由于物聯(lián)網(wǎng)設備的普及和廣泛應用，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為關基安全的重要組成部分。然而，物聯(lián)網(wǎng)設備在數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理方面存在安全漏洞，這些數(shù)據(jù)不僅涉及到個人隱私，還涉及到國家安全和社會穩(wěn)定。因此，保障物聯(lián)網(wǎng)設備的安全性對于關基的安全至關重要。
二、物聯(lián)網(wǎng)安全挑戰(zhàn)
盡管物聯(lián)網(wǎng)技術為關基帶來了巨大的便利和效益，但當前許多關基在物聯(lián)網(wǎng)安全方面存在嚴重的不足和忽視，由于物聯(lián)網(wǎng)設備的多樣性和網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性，關基面臨著前所未有的全新的安全挑戰(zhàn)：
(1)設備多樣性：物聯(lián)網(wǎng)設備種類繁多，從智能監(jiān)控設備到工業(yè)控制系統(tǒng)，每種設備都有其特定的安全需求和限制，這使得為所有設備提供統(tǒng)一的安全保護變得困難;
(2)網(wǎng)絡環(huán)境復雜：物聯(lián)網(wǎng)設備通常需要在特定的網(wǎng)絡環(huán)境中運行，包括視頻監(jiān)控網(wǎng)絡、企業(yè)安防網(wǎng)絡或公共服務設施網(wǎng)絡等，每個網(wǎng)絡環(huán)境都有其特定的安全風險，這使得保護設備免受威脅變得更加復雜;
(3)數(shù)據(jù)隱私：物聯(lián)網(wǎng)設備收集了大量敏感數(shù)據(jù)，如個人隱私信息、企業(yè)關鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)、社會及國家安全數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)一旦泄露，將對個人隱私、企業(yè)聲譽、甚至國家安全造成嚴重損害;
(4)缺乏安全標準：目前，物聯(lián)網(wǎng)安全標準尚未統(tǒng)一。這使得設備制造商和軟件開發(fā)人員難以遵循統(tǒng)一的安全規(guī)范，導致存有大量已知和未知的安全漏洞，更加加劇了物聯(lián)網(wǎng)的安全風險。
與此同時，一些關基的管理者和運營者對物聯(lián)網(wǎng)安全的認識不足，缺乏足夠的安全意識和防范措施，一些關基在引入物聯(lián)網(wǎng)設備時，往往只關注其功能和性能，而忽視了安全問題。設備選型時缺乏對安全性能的評估和考量，安裝使用時也未對安全配置進行有效的管理和維護，一些關基在數(shù)據(jù)傳輸和存儲方面缺乏足夠的安全措施，導致數(shù)據(jù)泄露和被非法訪問的風險增加。
因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術廣泛應用的背景下，關基單位正面臨著一系列嚴峻的安全挑戰(zhàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)設備的多樣性和網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性，如何確保這些設備的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和網(wǎng)絡攻擊，已成為關基單位亟待解決的問題，為了應對這些挑戰(zhàn)，制定和實施有效的物聯(lián)網(wǎng)安全解決方案顯得至關重要。
三、物聯(lián)網(wǎng)安全風險分析
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術的廣泛應用，雖然帶來了許多便利，但同時也引入了新的風險和安全威脅。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全方案相比，物聯(lián)網(wǎng)設備在自身安全、通信機制和敏感數(shù)據(jù)保護等方面存在明顯不足。這些缺陷導致物聯(lián)網(wǎng)面臨一系列獨特的安全風險，亟待解決。
(1)攻擊落腳點的改變
在互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡攻擊者常常針對網(wǎng)絡邊界，利用各種技戰(zhàn)法，如：惡意軟件、病毒和網(wǎng)絡釣魚等，通過邊界突破和橫向移動的方式，最終滲透進入核心目標區(qū)域，意圖竊取機密信息、破壞系統(tǒng)或進行金融犯罪。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)的崛起，這種攻擊模式正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，由于物聯(lián)網(wǎng)設備的多樣性和網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性，攻擊者將目標轉(zhuǎn)向了門檻更低的物聯(lián)網(wǎng)領域。他們針對傳感器、嵌入式系統(tǒng)和智能設備發(fā)起攻擊，旨在獲取實時數(shù)據(jù)、控制物理設備，甚至通過物聯(lián)網(wǎng)設備作為跳板來滲透整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
(2)物聯(lián)網(wǎng)安全評估能力不足
物聯(lián)網(wǎng)安全性檢測面臨兩大核心挑戰(zhàn)。首先，由于物聯(lián)網(wǎng)設備通常具備的算力有限，因此在這些設備上部署強大的安全檢測和防護Agent軟件變得尤為困難，進而導致設備在安全性檢測方面存在明顯短板;其次，傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全廠商在物聯(lián)網(wǎng)領域的漏洞研究技術積累相對較少，這使得物聯(lián)網(wǎng)設備缺乏有效的漏洞檢測手段。這兩個問題共同影響了物聯(lián)網(wǎng)的安全性，并突顯了解決這些風險的緊迫性。
(3)設備認證方式強度低，易被仿冒入侵
在物聯(lián)網(wǎng)安全領域，設備認證問題日益凸顯，尤其是以物聯(lián)網(wǎng)設備仿冒為典型特征的近源攻擊，已成為一種新型的網(wǎng)絡威脅。目前，主流的物聯(lián)網(wǎng)認證方法仍然依賴于傳統(tǒng)的身份標識手段，如IP地址、MAC地址等。然而，這種認證方式使得黑客能夠輕易地偽裝成合法設備，冒用其身份滲透進入系統(tǒng)，并發(fā)動各類網(wǎng)絡攻擊。這不僅嚴重侵犯了個人用戶的隱私權，還可能對整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)造成深遠的不良影響。
四、物聯(lián)網(wǎng)零信任解決方案
在過去的物聯(lián)網(wǎng)安全實踐中，我們常常依賴于靜態(tài)的信任模型，即一旦設備接入網(wǎng)絡，便被視為可信任的。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴大，這種傳統(tǒng)信任方式逐漸暴露出其脆弱性。
為了應對這一挑戰(zhàn)，我們迫切需要轉(zhuǎn)變思路，擺脫傳統(tǒng)的信任假設?；诹阈湃卫砟畹奈锫?lián)網(wǎng)解決方案應運而生。方案強調(diào)多維度的可信認證，注重鑒黑與鑒白雙向交叉檢測，并結(jié)合主動與被動防御一體化策略，為關基物聯(lián)網(wǎng)提供了更為智能、靈活且安全的安全防護機制，確保其安全穩(wěn)定運行。
(一)多維可信認證，動態(tài)調(diào)整訪問權限
隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，為保障物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，多維可信認證成為零信任方案的關鍵要素。
(1)設備可信：在保障物聯(lián)網(wǎng)設備的安全性方面，可信性評估至關重要。建立全面的、多維度考察機制，包括設備固件、設備組件、設備脆弱性以及SDK的可信性等。通過細致評估每個環(huán)節(jié)，確保它們都達到可信的安全標準。這不僅是對硬件的一次全面體檢，更是對潛在漏洞和風險的深度審視，為設備提供堅實的安全基石，為后續(xù)的安全防護提供有力支撐。
(2)身份可信：為了加強身份認證，零信任方案引入了設備指紋技術?；贗P地址、MAC地址、設備序列號、設備類型、品牌、型號、通信端口、服務組件等屬性，為每個物聯(lián)網(wǎng)設備生成一個唯一的身份ID。這種身份認證策略顯著提高了身份標識的可靠性和安全性，使得黑客難以進行仿冒操作，更有效地防范了因身份仿冒帶來的潛在風險，進一步增強了物聯(lián)網(wǎng)的整體安全性。
(3)行為可信：為了確保物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)安全性，零信任方案結(jié)合了AI人工智能技術與設備異常行為檢測特征庫。通過實時監(jiān)測和評估物聯(lián)網(wǎng)設備的通信行為，系統(tǒng)能夠動態(tài)調(diào)整訪問權限，及時發(fā)現(xiàn)并應對潛在威脅。這種基于實時行為分析的方法不僅可以及時檢測到異常操作，還能在攻擊發(fā)生前形成有效的防護策略，對攻擊中的行為進行相應的防護響應。
通過對設備、身份和行為的全面評估，為關鍵物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構建了一個堅實的安全底座。在應對不斷演變的網(wǎng)絡威脅時，多維度的可信認證為物聯(lián)網(wǎng)安全樹立了新的標桿，不僅增強了關基物聯(lián)網(wǎng)的安全防護能力，更為其數(shù)字化建設奠定了堅實的基礎。
(二)鑒黑+鑒白雙向交叉檢測異常行為，實現(xiàn)最小訪問權限
最小訪問權限是物聯(lián)網(wǎng)零信任方案的另一個核心理念。通過鑒黑與鑒白的雙向交叉檢測，以及對異常行為的深度監(jiān)測，提供堅實的安全保障。最小訪問權限的策略確保了物聯(lián)網(wǎng)設備僅具備完成其功能所需的網(wǎng)絡訪問最小權限，從而降低了潛在的安全風險。同時，雙向交叉檢測機制能夠全面覆蓋各種潛在威脅，進一步提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。
(1)首先，在鑒黑階段，利用先進的檢測技術對物聯(lián)網(wǎng)設備的訪問行為進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常行為，如訪問無關業(yè)務網(wǎng)段、發(fā)包頻率異常、使用協(xié)議異?；虮憩F(xiàn)出“僵木蠕”的特征，系統(tǒng)將立即觸發(fā)聯(lián)動網(wǎng)關，實施即時阻斷。這種基于鑒黑的檢測手段不僅提高了系統(tǒng)的實時響應能力，還顯著降低了潛在的網(wǎng)絡入侵風險。
(2)其次，在鑒白階段，運用AI人工智能技術為物聯(lián)網(wǎng)設備構建了“安全訪問行為基線”。通過對合法設備的正常行為進行訓練和建模，系統(tǒng)能夠準確地劃定安全訪問的標準。一旦發(fā)現(xiàn)任何偏離這一基線的行為，系統(tǒng)會立刻判定為異常行為，并進行實時響應。這種智能的判定機制不僅提高了系統(tǒng)異常行為檢測的效率和準確性，還進一步增強了系統(tǒng)對未知威脅的防范能力。
采用雙向交叉檢測異常行為的機制，不僅是對黑客攻擊的快速反應，更是對系統(tǒng)正常行為的深入理解。通過在黑、白兩個方向上進行同步檢測，系統(tǒng)在實現(xiàn)最小化訪問權限的同時，確保了對合法用戶和設備的無縫接入。這一先進的安全機制為物聯(lián)網(wǎng)零信任方案注入了更為智能、靈活的安全防護策略，為關基的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與發(fā)展提供了堅實的保障。
(三)主動防御+被動防御一體化
采用主動防御與被動防御的一體化策略，為關基物聯(lián)網(wǎng)提供了全面而深度的安全保護。
(1)主動防御階段，蜜罐網(wǎng)絡技術為物聯(lián)網(wǎng)安全防護增添了重要的一環(huán)。通過設置誘餌和陷阱，能夠主動誘導黑客進入，進而追蹤其攻擊路徑，完整呈現(xiàn)攻擊鏈路。即使黑客的攻擊行為成功繞過了異常行為檢測，蜜罐網(wǎng)絡仍能夠誘導其進入預設的安全區(qū)域，為系統(tǒng)提供更深層次的安全防護機制。此外，豐富的蜜罐服務模版涵蓋了應用、數(shù)據(jù)、協(xié)議和設備層等多個維度，實現(xiàn)了全方位的欺騙。一旦蜜罐捕獲到黑客行為，系統(tǒng)能夠迅速進行追蹤溯源，形成攻擊反制，并聯(lián)動網(wǎng)關進行阻斷，進一步增強物聯(lián)網(wǎng)的安全防護策略。
(2)與主動防御相輔相成的是被動防御，該階段通過多維認證和異常流量鑒別技術，對物聯(lián)網(wǎng)設備的入網(wǎng)和訪問行為進行實時管控，多維認證機制對設備的合法身份進行深度審核，確保只有經(jīng)過驗證的設備能夠接入系統(tǒng)，有效防止非法設備的入侵，同時，異常流量鑒別技術實時監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)設備的網(wǎng)絡行為，確保每個設備遵循安全的訪問規(guī)則。這種被動防御機制為系統(tǒng)提供了即時入侵檢測和阻斷手段，使任何違規(guī)訪問都無法逃脫系統(tǒng)的監(jiān)控。
基于主動防御與被動防御一體化的安全策略，將物聯(lián)網(wǎng)的安全性提升到了新的高度。通過前瞻性的主動欺騙和實時的被動監(jiān)測，系統(tǒng)能夠有效地防范來自外部和內(nèi)部的威脅，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了更為可靠的數(shù)字化保護。這種深度融合的零信任方案在關基安全建設中具有重要的指導意義，為物聯(lián)網(wǎng)的安全發(fā)展提供了有力支撐。
五、總結(jié)
綜上所述，在國家安全和社會穩(wěn)定的關鍵領域，關基扮演著至關重要的角色。作為關基的核心構成部分，物聯(lián)網(wǎng)的安全顯得尤為重要。本方案基于零信任原則，采用多維度認證、動態(tài)訪問權限和實時行為分析等核心策略，為物聯(lián)網(wǎng)提供了更加智能、靈活且安全的安全防護機制。
在不斷升級的網(wǎng)絡安全威脅面前，本方案不僅展現(xiàn)了出色的安全防護能力，更在保護關基物聯(lián)網(wǎng)安全方面發(fā)揮了至關重要的作用。通過全面重塑物聯(lián)網(wǎng)安全體系，為關基的安全穩(wěn)定運行提供了堅實保障，確保國家核心資產(chǎn)免受網(wǎng)絡威脅的侵害。
文章來源：關鍵信息基礎設施安全保護聯(lián)盟 作者：鐘國輝 郎頌 烏洪峰
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