工业互联网时代的风险管理:工业4.0与网络安全
2009年,恶意软件曾操控某核浓缩工厂的离心机,导致所有离心机失控。该恶意软件又称“震网”,通过闪存驱动器入侵独立网络系统,并在各生产网络中自动扩散。通过“震网”事件,我们看到将网络攻击作为武器破坏联网实体工厂的可能。这场战争显然是失衡的:企业必须保护众多的技术,而攻击者只需找到一个最薄弱的环节。
但非常重要的一点是,企业不仅需要关注外部威胁,还需关注真实存在却常被忽略的网络风险,而这些风险正是由企业在创新、转型和现代化过程中越来越多地应用智能互联技术所引致的。否则,企业制定的战略商业决策将可能导致该等风险,企业应管控并降低该等新兴风险。
工业4.0时代,智能机器之间的互联性不断增强,风险因素也随之增多。工业4.0开启了一个互联互通、智能制造、响应式供应网络和定制产品与服务的时代。借助智能、自动化技术,工业4.0旨在结合数字世界与物理操作,推动智能工厂和先进制造业的发展 。但在意图提升整个制造与供应链流程的数字化能力并推动联网设备革命性变革过程中,新产生的网络风险让所有企业都感到措手不及。针对网络风险制定综合战略方案对制造业价值链至关重要,因为这些方案融合了工业4.0的重要驱动力:运营技术与信息技术。
随着工业4.0时代的到来,威胁急剧增加,企业应当考虑并解决新产生的风险。简而言之,在工业4.0时代制定具备安全性、警惕性和韧性的网络风险战略将面临不同的挑战。当供应链、工厂、消费者以及企业运营实现联网,网络威胁带来的风险将达到前所未有的广度和深度。
在战略流程临近结束时才考虑如何解决网络风险可能为时已晚。开始制定联网的工业4.0计划时,就应将网络安全视为与战略、设计和运营不可分割的一部分。
本文将从现代联网数字供应网络、智能工厂及联网设备三大方面研究各自所面临的网络风险。3在工业4.0时代,我们将探讨在整个生产生命周期中(图1)——从数字供应网络到智能工厂再到联网物品——运营及信息安全主管可行的对策,以预测并有效应对网络风险,同时主动将网络安全纳入企业战略。
数字化制造企业与工业4.0
工业4.0技术让数字化制造企业和数字供应网络整合不同来源和出处的数字化信息,推动制造与分销行为。
信息技术与运营技术整合的标志是向实体-数字-实体的联网转变。工业4.0结合了物联网以及相关的实体和数字技术,包括数据分析、增材制造、机器人技术、高性能计算机、人工智能、认知技术、先进材料以及增强现实,以完善生产生命周期,实现数字化运营。
工业4.0的概念在物理世界的背景下融合并延伸了物联网的范畴,一定程度上讲,只有制造与供应链/供应网络流程会经历实体-数字和数字-实体的跨越(图2)。从数字回到实体的跨越——从互联的数字技术到创造实体物品的过程——这是工业4.0的精髓所在,它支撑着数字化制造企业和数字供应网络。
即使在我们 探索 信息创造价值的方式时,从制造价值链的角度去理解价值创造也很重要。在整个制造与分销价值网络中,通过工业4.0应用程序集成信息和运营技术可能会达到一定的商业成果。
不断演变的供应链和网络风险
有关材料进入生产过程和半成品/成品对外分销的供应链对于任何一家制造企业都非常重要。此外,供应链还与消费者需求联系紧密。很多全球性企业根据需求预测确定所需原料的数量、生产线要求以及分销渠道负荷。由于分析工具也变得更加先进,如今企业已经能够利用数据和分析工具了解并预测消费者的购买模式。
通过向整个生态圈引入智能互联的平台和设备,工业4.0技术有望推动传统线性供应链结构的进一步发展,并形成能从价值链上获得有用数据的数字供应网络,最终改进管理,加快原料和商品流通,提高资源利用率,并使供应品更合理地满足消费者需求。
尽管工业4.0能带来这些好处,但数字供应网络的互联性增强将形成网络弱点。为了防止发生重大风险,应从设计到运营的每个阶段,合理规划并详细说明网络弱点。
在数字化供应网络中共享数据的网络风险
随着数字供应网络的发展,未来将出现根据购买者对可用供应品的需求,对原材料或商品进行实时动态定价的新型供应网络。5由于只有供应网络各参与方开放数据共享才可能形成一个响应迅速且灵活的网络,且很难在保证部分数据透明度的同时确保其他信息安全,因此形成新型供应网络并非易事。
因此,企业可能会设法避免信息被未授权网络用户访问。 此外,他们可能还需对所有支撑性流程实施统一的安全措施,如供应商验收、信息共享和系统访问。企业不仅对这些流程拥有专属权利,它们也可以作为获取其他内部信息的接入点。这也许会给第三方风险管理带来更多压力。在分析互联数字供应网络的网络风险时,我们发现不断提升的供应链互联性对数据共享与供应商处理的影响最大(图3)。
为了应对不断增长的网络风险,我们将对上述两大领域和应对战略逐一展开讨论。
数据共享:更多利益相关方将更多渠道获得数据
企业将需要考虑什么数据可以共享,如何保护私人所有或含有隐私风险的系统和基础数据。比 如,数字供应网络中的某些供应商可能在其他领域互为竞争对手,因此不愿意公开某些类型的数据,如定价或专利品信息。此外,供应商可能还须遵守某些限制共享信息类型的法律法规。因此,仅公开部分数据就可能让不良企图的人趁机获得其他信息。
企业应当利用合适的技术,如网络分段和中介系统等,收集、保护和提供信息。此外,企业还应在未来生产的设备中应用可信的平台模块或硬件安全模块等技术,以提供强大的密码逻辑支持、硬件授权和认证(即识别设备的未授权更改)。
将这种方法与强大的访问控制措施结合,关键任务操作技术在应用点和端点的数据和流程安全将能得到保障。
在必须公开部分数据或数据非常敏感时,金融服务等其他行业能为信息保护提供范例。目前,企业纷纷开始对静态和传输中的数据应用加密和标记等工具,以确保数据被截获或系统受损情况下的通信安全。但随着互联性的逐步提升,金融服务企业意识到,不能仅从安全的角度解决数据隐私和保密性风险,而应结合数据管治等其他技术。事实上,企业应该对其所处环境实施风险评估,包括企业、数字供应网络、行业控制系统以及联网产品等,并根据评估结果制定或更新网络风险战略。总而言之,随着互联性的不断增强,上述所有的方法都能找到应实施更高级预防措施的领域。
供应商处理:更广阔市场中供应商验收与付款
由于新伙伴的加入将使供应商体系变得更加复杂,核心供应商群体的扩张将可能扰乱当前的供应商验收流程。因此,追踪第三方验收和风险的管治、风险与合规软件需要更快、更自主地反应。此外,使用这些应用软件的信息安全与风险管理团队还需制定新的方针政策,确保不受虚假供应商、国际制裁的供应商以及不达标产品分销商的影响。消费者市场有不少类似的经历,易贝和亚马逊就曾发生过假冒伪劣商品和虚假店面等事件。
区块链技术已被认为能帮助解决上述担忧并应对可能发生的付款流程变化。尽管比特币是建立货币 历史 记录的经典案例,但其他企业仍在 探索 如何利用这个新工具来决定商品从生产线到各级购买者的流动。7创建团体共享 历史 账簿能建立信任和透明度,通过验证商品真实性保护买方和卖方,追踪商品物流状态,并在处理退换货时用详细的产品分类替代批量分拣。如不能保证产品真实性,制造商可能会在引进产品前,进行产品测试和鉴定,以确保足够的安全性。
信任是数据共享与供应商处理之间的关联因素。企业从事信息或商品交易时,需要不断更新其风险管理措施,确保真实性和安全性;加强监测能力和网络安全运营,保持警惕性;并在无法实施信任验证时保护该等流程。
在这个过程中,数字供应网络成员可参考其他行业的网络风险管理方法。某些金融和能源企业所采用的自动交易模型与响应迅速且灵活的数字供应网络就有诸多相似之处。它包含具有竞争力的知识产权和企业赖以生存的重要资源,所有这些与数字供应网络一样,一旦部署到云端或与第三方建立联系就容易遭到攻击。金融服务行业已经意识到无论在内部或外部算法都面临着这样的风险。因此,为了应对内部风险,包括显性风险(企业间谍活动、蓄意破坏等)和意外风险(自满、无知等),软件编码和内部威胁程序必须具备更高的安全性和警惕性。
事实上,警惕性对监测非常重要:由于制造商逐渐在数字供应网络以外的生产过程应用工业4.0技术,网络风险只会成倍增长。
智能生产时代的新型网络风险
随着互联性的不断提高,数字供应网络将面临新的风险,智能制造同样也无法避免。不仅风险的数量和种类将增加,甚至还可能呈指数增长。不久前,美国国土安全部出版了《物联网安全战略原则》与《生命攸关的嵌入式系统安全原则》,强调应关注当下的问题,检查制造商是否在生产过程中直接或间接地引入与生命攸关的嵌入式系统相关的风险。
“生命攸关的嵌入式系统”广义上指几乎所有的联网设备,无论是车间自动化系统中的设备或是在第三方合约制造商远程控制的设备,都应被视为风险——尽管有些设备几乎与生产过程无关。
考虑到风险不断增长,威胁面急剧扩张,工业4.0时代中的制造业必须彻底改变对安全的看法。
联网生产带来新型网络挑战
随着生产系统的互联性越来越高,数字供应网络面临的网络威胁不断增长扩大。不难想象,不当或任意使用临时生产线可能造成经济损失、产品质量低下,甚至危及工人安全。此外,联网工厂将难以承受倒闭或其他攻击的后果。有证据表明,制造商仍未准备好应对其联网智能系统可能引发的网络风险: 2016年德勤与美国生产力和创新制造商联盟(MAPI)的研究发现,三分之一的制造商未对工厂车间使用的工业控制系统做过任何网络风险评估。
可以确定的是,自进入机械化生产时代,风险就一直伴随着制造商,而且随着技术的进步,网络风险不断增强,物理威胁也越来越多。但工业4.0使网络风险实现了迄今为止最大的跨越。各阶段的具体情况请参见图4。
从运营的角度看,在保持高效率和实施资源控制时,工程师可在现代化的工业控制系统环境中部署无人站点。为此,他们使用了一系列联网系统,如企业资源规划、制造执行、监控和数据采集系统等。这些联网系统能够经常优化流程,使业务更加简单高效。并且,随着系统的不断升级,系统的自动化程度和自主性也将不断提高(图5)。
从安全的角度看,鉴于工业控制系统中商业现货产品的互联性和使用率不断提升,大量暴露点将可能遭到威胁。与一般的IT行业关注信息本身不同,工业控制系统安全更多关注工业流程。因此,与传统网络风险一样,智能工厂的主要目标是保证物理流程的可用性和完整性,而非信息的保密性。
但值得注意的是,尽管网络攻击的基本要素未发生改变,但实施攻击方式变得越来越先进(图5)。事实上,由于工业4.0时代互联性越来越高,并逐渐从数字化领域扩展到物理世界,网络攻击将可能对生产、消费者、制造商以及产品本身产生更广泛、更深远的影响(图6)。
结合信息技术与运营技术:
当数字化遇上实体制造商实施工业4.0 技术时必须考虑数字化流程和将受影响的机器和物品,我们通常称之为信息技术与运营技术的结合。对于工业或制造流程中包含了信息技术与运营技术的公司,当我们探讨推动重点运营和开发工作的因素时,可以确定多种战略规划、运营价值以及相应的网络安全措施(图7)。
首先,制造商常受以下三项战略规划的影响:
健康 与安全: 员工和环境安全对任何站点都非常重要。随着技术的发展,未来智能安全设备将实现升级。
生产与流程的韧性和效率: 任何时候保证连续生产都很重要。在实际工作中,一旦工厂停工就会损失金钱,但考虑到重建和重新开工所花费的时间,恢复关键流程可能将导致更大的损失。
检测并主动解决问题: 企业品牌与声誉在全球商业市场中扮演着越来越重要的角色。在实际工作中,工厂的故障或生产问题对企业声誉影响很大,因此,应采取措施改善环境,保护企业的品牌与声誉。
第二,企业需要在日常的商业活动中秉持不同的运营价值理念:
系统的可操作性、可靠性与完整性: 为了降低拥有权成本,减缓零部件更换速度,站点应当采购支持多个供应商和软件版本的、可互操作的系统。
效率与成本规避: 站点始终承受着减少运营成本的压力。未来,企业可能增加现货设备投入,加强远程站点诊断和工程建设的灵活性。
监管与合规: 不同的监管机构对工业控制系统环境的安全与网络安全要求不同。未来企业可能需要投入更多,以改变环境,确保流程的可靠性。
工业4.0时代,网络风险已不仅仅存在于供应网络和制造业,同样也存在于产品本身。 由于产品的互联程度越来越高——包括产品之间,甚至产品与制造商和供应网络之间,因此企业应该明白一旦售出产品,网络风险就不会终止。
风险触及实体物品
预计到2020年,全球将部署超过200亿台物联网设备。15其中很多设备可能会被安装在制造设备和生产线上,而其他的很多设备将有望进入B2B或B2C市场,供消费者购买使用。
2016年德勤与美国生产力和创新制造商联盟(MAPI)的研究结果显示,近一半的制造商在联网产品中采用移动应用软件,四分之三的制造商使用Wi-Fi网络在联网产品间传输数据。16基于上述网络途径的物联通常会形成很多漏洞。物联网设备制造商应思考如何将更强大、更安全的软件开发方法应用到当前的物联网开发中,以应对设备常常遇到的重大网络风险。
尽管这很有挑战性,但事实证明,企业不能期望消费者自己会更新安全设置,采取有效的安全应对措施,更新设备端固件或更改默认设备密码。
比如,2016年10月,一次由Mirai恶意软件引发的物联网分布式拒绝服务攻击,表明攻击者可以利用这些弱点成功实施攻击。在这次攻击中,病毒通过感染消费者端物联网设备如联网的相机和电视,将其变成僵尸网络,并不断冲击服务器直至服务器崩溃,最终导致美国最受欢迎的几家网站瘫痪大半天。17研究者发现,受分布式拒绝服务攻击损害的设备大多使用供应商提供的默认密码,且未获得所需的安全补丁或升级程序。18需要注意的是,部分供应商所提供的密码被硬编码进了设备固件中,且供应商未告知用户如何更改密码。
当前的工业生产设备常缺乏先进的安全技术和基础设施,一旦外围保护被突破,便难以检测和应对此类攻击。
风险与生产相伴而行
由于生产设施越来越多地与物联网设备结合,因此,考虑这些设备对制造、生产以及企业网络所带来的安全风险变得越来越重要。受损物联网设备所产生的安全影响包括:生产停工、设备或设施受损如灾难性的设备故障,以及极端情况下的人员伤亡。此外,潜在的金钱损失并不仅限于生产停工和事故整改,还可能包括罚款、诉讼费用以及品牌受损所导致的收入减少(可能持续数月甚至数年,远远超过事件实际持续的时间)。下文列出了目前确保联网物品安全的一些方法,但随着物品和相应风险的激增,这些方法可能还不够。
传统漏洞管理
漏洞管理程序可通过扫描和补丁修复有效减少漏洞,但通常仍有多个攻击面。攻击面可以是一个开放式的TCP/IP或UDP端口或一项无保护的技术,虽然目前未发现漏洞,但攻击者以后也许能发现新的漏洞。
减少攻击面
简单来说,减少攻击面即指减少或消除攻击,可以从物联网设备制造商设计、建造并部署只含基础服务的固化设备时便开始着手。安全所有权不应只由物联网设备制造商或用户单独所有;而应与二者同样共享。
更新悖论
生产设施所面临的另一个挑战被称为“更新悖论”。很多工业生产网络很少更新升级,因为对制造商来说,停工升级花费巨大。对于某些连续加工设施来说,关闭和停工都将导致昂贵的生产原材料发生损失。
很多联网设备可能还将使用十年到二十年,这使得更新悖论愈加严重。认为设备无须应用任何软件补丁就能在整个生命周期安全运转的想法完全不切实际。20 对于生产和制造设施,在缩短停工时间的同时,使生产资产利用率达到最高至关重要。物联网设备制造商有责任生产更加安全的固化物联网设备,这些设备只能存在最小的攻击表面,并应利用默认的“开放”或不安全的安全配置规划最安全的设置。
制造设施中联网设备所面临的挑战通常也适用基于物联网的消费产品。智能系统更新换代很快,而且可能使消费型物品更容易遭受网络威胁。对于一件物品来说,威胁可能微不足道,但如果涉及大量的联网设备,影响将不可小觑——Mirai病毒攻击就是一个例子。在应对威胁的过程中,资产管理和技术战略将比以往任何时候都更重要。
人才缺口
2016年德勤与美国生产力和创新制造商联盟(MAPI)的研究表明,75%的受访高管认为他们缺少能够有效实施并维持安全联网生产生态圈的技能型人才资源。21随着攻击的复杂性和先进程度不断提升,将越来越难找到高技能的网络安全人才,来设计和实施具备安全性、警觉性和韧性的网络安全解决方案。
网络威胁不断变化,技术复杂性越来越高。搭载零日攻击的先进恶意软件能够自动找到易受攻击的设备,并在几乎无人为参与的情况下进行扩散,并可能击败已遭受攻击的信息技术/运营技术安全人员。这一趋势令人感到不安,物联网设备制造商需要生产更加安全的固化设备。
多管齐下,保护设备
在工业应用中,承担一些非常重要和敏感任务——包括控制发电与电力配送,水净化、化学品生产和提纯、制造以及自动装配生产线——的物联网设备通常最容易遭受网络攻击。由于生产设施不断减少人为干预,因此仅在网关或网络边界采取保护措施的做法已经没有用(图8)。
从设计流程开始考虑网络安全
制造商也许会觉得越来越有责任部署固化的、接近军用级别的联网设备。很多物联网设备制造商已经表示他们需要采用包含了规划和设计的安全编码方法,并在整个硬件和软件开发生命周期内采用领先的网络安全措施。22这个安全软件开发生命周期在整个开发过程中添加了安全网关(用于评估安全控制措施是否有效),采用领先的安全措施,并用安全的软件代码和软件库生产具备一定功能的安全设备。通过利用安全软件开发生命周期的安全措施,很多物联网产品安全评估所发现的漏洞能够在设计过程中得到解决。但如果可能的话,在传统开发生命周期结束时应用安全修补程序通常会更加费力费钱。
从联网设备端保护数据
物联网设备所产生的大量信息对工业4.0制造商非常重要。基于工业4.0的技术如高级分析和机器学习能够处理和分析这些信息,并根据计算分析结果实时或近乎实时地做出关键决策。这些敏感信息并不仅限于传感器与流程信息,还包括制造商的知识产权或者与隐私条例相关的数据。事实上,德勤与美国生产力和创新制造商联盟(MAPI)的调研发现,近70%的制造商使用联网产品传输个人信息,但近55%的制造商会对传输的信息加密。
生产固化设备需要采取可靠的安全措施,在整个数据生命周期间,敏感数据的安全同样也需要得到保护。因此,物联网设备制造商需要制定保护方案:不仅要安全地存放所有设备、本地以及云端存储的数据,还需要快速识别并报告任何可能危害这些数据安全的情况或活动。
保护云端数据存储和动态数据通常需要采用增强式加密、人工智能和机器学习解决方案,以形成强大的、响应迅速的威胁情报、入侵检测以及入侵防护解决方案。
随着越来越多的物联网设备实现联网,潜在威胁面以及受损设备所面临的风险都将增多。现在这些攻击面可能还不足以形成严重的漏洞,但仅数月或数年后就能轻易形成漏洞。因此,设备联网时必须使用补丁。确保设备安全的责任不应仅由消费者或联网设备部署方承担,而应由最适合实施最有效安全措施的设备制造商共同分担。
应用人工智能检测威胁
2016年8月,美国国防高级研究计划局举办了一场网络超级挑战赛,最终排名靠前的七支队伍在这场“全机器”的黑客竞赛中提交了各自的人工智能平台。网络超级挑战赛发起于2013年,旨在找到一种能够扫描网络、识别软件漏洞并在无人为干预的情况下应用补丁的、人工智能网络安全平台或技术。美国国防高级研究计划局希望借助人工智能平台大大缩短人类以实时或接近实时的方式识别漏洞、开发软件安全补丁所用的时间,从而减少网络攻击风险。
真正意义上警觉的威胁检测能力可能需要运用人工智能的力量进行大海捞针。在物联网设备产生海量数据的过程中,当前基于特征的威胁检测技术可能会因为重新收集数据流和实施状态封包检查而被迫达到极限。尽管这些基于特征的检测技术能够应对流量不断攀升,但其检测特征数据库活动的能力仍旧有限。
在工业4.0时代,结合减少攻击面、安全软件开发生命周期、数据保护、安全和固化设备的硬件与固件以及机器学习,并借助人工智能实时响应威胁,对以具备安全性、警惕性和韧性的方式开发设备至关重要。如果不能应对安全风险,如“震网”和Mirai恶意程序的漏洞攻击,也不能生产固化、安全的物联网设备,则可能导致一种不好的状况:关键基础设施和制造业将经常遭受严重攻击。
攻击不可避免时,保持韧性
恰当利用固化程度很高的目标设备的安全性和警惕性,能够有效震慑绝大部分攻击者。然而,值得注意的是,虽然企业可以减少网络攻击风险,但没有一家企业能够完全避免网络攻击。保持韧性的前提是,接受某一天企业将遭受网络攻击这一事实,而后谨慎行事。
韧性的培养过程包含三个阶段:准备、响应、恢复。
准备。企业应当准备好有效应对各方面事故,明确定义角色、职责与行为。审慎的准备如危机模拟、事故演练和战争演习,能够帮助企业了解差异,并在真实事故发生时采取有效的补救措施。
响应。应仔细规划并对全公司有效告知管理层的响应措施。实施效果不佳的响应方案将扩大事件的影响、延长停产时间、减少收入并损害企业声誉。这些影响所持续的时间将远远长于事故实际持续的时间。
恢复。企业应当认真规划并实施恢复正常运营和限制企业遭受影响所需的措施。应将从事后分析中汲取到的教训用于制定之后的事件响应计划。具备韧性的企业应在迅速恢复运营和安全的同时将事故影响降至最低。在准备应对攻击,了解遭受攻击时的应对之策并快速消除攻击的影响时,企业应全力应对、仔细规划、充分执行。
推动网络公司发展至今日的比特(0和1)让制造业的整个价值链经历了从供应网络到智能工厂再到联网物品的巨大转变。随着联网技术应用的不断普及,网络风险可能增加并发生改变,也有可能在价值链的不同阶段和每一家企业有不同的表现。每家企业应以最能满足其需求的方式适应工业生态圈。
企业不能只用一种简单的解决方法或产品或补丁解决工业4.0所带来的网络风险和威胁。如今,联网技术为关键商业流程提供支持,但随着这些流程的关联性提高,可能会更容易出现漏洞。因此,企业需要重新思考其业务连续性、灾难恢复力和响应计划,以适应愈加复杂和普遍的网络环境。
法规和行业标准常常是被动的,“合规”通常表示最低安全要求。企业面临着一个特别的挑战——当前所采用的技术并不能完全保证安全,因为干扰者只需找出一个最薄弱的点便能成功入侵企业系统。这项挑战可能还会升级:不断提高的互联性和收集处理实时分析将引入大量需要保护的联网设备和数据。
企业需要采用具备安全性、警惕性和韧性的方法,了解风险,消除威胁:
安全性。采取审慎的、基于风险的方法,明确什么是安全的信息以及如何确保信息安全。贵公司的知识产权是否安全?贵公司的供应链或工业控制系统环境是否容易遭到攻击?
警惕性。持续监控系统、网络、设备、人员和环境,发现可能存在的威胁。需要利用实时威胁情报和人工智能,了解危险行为,并快速识别引进的大量联网设备所带来的威胁。
韧性。随时都可能发生事故。贵公司将会如何应对?多久能恢复正常运营?贵公司将如何快速消除事故影响?
由于企业越来越重视工业4.0所带来的商业价值,企业将比以往任何时候更需要提出具备安全性、警惕性和韧性的网络风险解决方案。
报告出品方:德勤中国
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企业网络常见的攻击手法和防护措施?
随着Internet/Intranet技术的飞速发展和广泛应用,网络安全问题愈来愈突出,已成为当前的一大技术热点。黑客技术的公开和有组织化,以及网络的开放性使得网络受到攻击的威胁越来越大。而企业对这一问题严重性的认识和所具备的应付能力还远远不够。加上管理不当,应用人员水平参差不齐,没有有效的方式控制网络的安全状况,企业理想中的安全与实际的安全程度存在巨大的差距。
1、网络安全面临的威胁
(1)、人为的无意失误,如操作员安全配置不当造成的安全漏洞,用户安全意识不强,用户口令选择不慎,用户将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。
(2)、人为的恶意攻击,来自内部的攻击者往往会对内部网安全造成最大的威胁,因为他们本身就是单位内部人员,对单位的业务流程,应用系统,网络结构甚至是网络系统管理非常熟悉,而这些人员对Intranet发起攻击的成功率可能最高,造成的损失最大,所以这部分攻击者应该成为我们要防范的主要目标。
(3)、网络软件的漏洞和“后门”网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的,这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标。曾经出现过的黑客攻入网络内部的事件大部分就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外,软件的“后门”都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的,一般不为外人所知,可一旦“后门”洞开,其造成的后果将不堪设想。
(4)、互联网络的不安全因素,国际互联网络是跨越时空的,所以安全问题也是跨越时空的。虽然我们国家的网络不发达,但是我们遭到的安全危险却是同国外一样的,这是一个很严重的问题。在不同的行业,所遭受的攻击因行业和网络服务的不同而不同。在电信或者ICP市场,进攻服务系统比较多;而在银行业,对数据系统的进攻相对更频繁;政府方面,对服务的进攻,尤其是其信息发布系统很频繁。
(5)、病毒入侵,目前,网络病毒种类繁多,病毒很容易通过互联网或其他途径(如通过各接入点、日常维护操作、磁盘、其他外网)进入网络内部各服务器,造成网络拥塞、业务中断、系统崩溃。而现在流行的各种新型网络病毒,将网络蠕虫、计算机病毒、木马程序合为一体,发展到融和了多种技术于一体,互相利用和协同,已不仅仅是单一的攻击和漏洞利用,使系统自身防不胜防。病毒发作对系统数据的破坏性、和系统本身都将会造成很大的影响。
2、网络攻击的一般方法
从黑客的角度来看,黑客可以利用的方式多种多样,包括:
(1)使用探察软件,猜测和分析操作系统类别、网络提供服务、网络的结构等;
(2)使用强制攻击软件对网络进行攻击,例如针对POP的强行的密码猜解,SQL的密码猜解等;
(3)使用漏洞扫描工具,发现漏洞,进而采用缓存溢出等手段直接或者间接的获取系统超级用户权限;如系统平台自身由于漏洞被黑客利用,将直接导致全厂业务服务的中断。
(4)使用木马进行非法连接;
(5)利用疏忽的数据库简单配置,例如超级管理员密码简单甚至为空或者用户密码和用户名相同等漏洞,获取数据库的某些权限,进而获得系统的权限。
(6)利用可信任的关系进行攻击,例如深圳电信网站的某些数据库设定的访问地址,这样黑客可以先攻击这些被数据库信任的地址进行逐“跳”的攻击。
(7)DDOS攻击,使用各种工具进行洪水攻击;利用漏洞的拒绝服务攻击。
3、企业网络安全防护措施
根据企业网络系统的实际防护需要,必须保护的内容包括:Web主机(门户网站、OA系统等基于Web访问的主机),数据库主机,邮件服务器等,网络入口,内部网络检测。对企业重要的是有效防护Web服务器的非法访问和网页被非法修改,防护数据库服务器数据被非授权用户非法访问或被黑客篡改、删除。一旦发现服务器遭入侵或网页被篡改,能进行及时报警和恢复处理。
(1)防火墙,在外部网络同内部网络之间应设置防火墙设备。如通过防火墙过滤进出网络的数据;对进出网络的访问行为进行控制和阻断;封堵某些禁止的业务;记录通过防火墙的信息内容和活动;对网络攻击的监测和告警。禁止外部用户进入内部网络,访问内部机器;保证外部用户可以且只能访问到某些指定的公开信息;限制内部用户只能访问到某些特定的Intenet资源,如WWW服务、FTP服务、TELNET服务等;防火墙产品本身具有很强的抗攻击能力。使用硬件防火墙,管理和维护更加方便有效。
(2)、入侵检测系统,企业内部主机操作系统种类一般在两种以上,而目前漏洞攻击手法大部分是基于操作系统已有的安全漏洞进行攻击,通过使用防火墙设备可以防范大部分的黑客攻击,但是有些攻击手法是通过防火墙上开启的正常服务来实现的,而且防火墙不能防范内部用户的恶意行为和误操作。通过使用入侵检测系统,可以监视用户和系统的运行状态,查找非法用户和合法用户的越权操作;检测系统配置的正确性和安全漏洞,并提示管理员修补漏洞;对用户非法活动的统计分析,发现攻击行为的规律;检查系统程序和数据的一致性和正确性;能够实时对检测到的攻击行为进行反应。
(3)网络漏洞扫描入侵者一般总是通过寻找网络中的安全漏洞来寻找入侵点。进行系统自身的脆弱性检查的主要目的是先于入侵者发现漏洞并及时弥补,从而进行安全防护。由于网络是动态变化的:网络结构不断发生变化、主机软件不断更新和增添;所以,我们必须经常利用网络漏洞扫描器对网络设备进行自动的安全漏洞检测和分析,包括:应用服务器、WWW服务器、邮件服务器、DNS服务器、数据库服务器、重要的文件服务器及交换机等网络设备,通过模拟黑客攻击手法,探测网络设备中存在的弱点和漏洞,提醒安全管理员,及时完善安全策略,降低安全风险。
(4)、防病毒系统要防止计算机病毒在网络上传播、扩散,需要从Internet、邮件、文件服务器和用户终端四个方面来切断病毒源,才能保证整个网络免除计算机病毒的干扰,避免网络上有害信息、垃圾信息的大量产生与传播。单纯的杀毒软件都是单一版系统,只能在单台计算机上使用,只能保证病毒出现后将其杀灭,不能阻止病毒的传播和未知病毒的感染;若一个用户没有这些杀毒软件,它将成为一个病毒传染源,影响其它用户,网络传播型病毒的影响更甚。只有将防毒、杀毒融为一体来考虑,才能较好的达到彻底预防和清除病毒的目的。
因此,使用网络防、杀毒的全面解决方案才是消除病毒影响的最佳办法。它可以将进出企业网的病毒、邮件病毒进行有效的清除,并提供基于网络的单机杀毒能力。网络病毒防护系统能保证病毒库的及时更新,以及对未知病毒的稽查。另外,要提高网络运行的管理水平,有效地、全方位地保障网络安全。
4、企业网络安全解决方案
广义的计算机系统安全的范围很广,它不仅包括计算机系统本身,还包括自然灾害(如雷电、地震、火灾等),物理损坏(如硬盘损坏、设备使用寿命到期等),设备故障(如停电、电磁干扰等),意外事故等。
狭义的系统安全包括计算机主机系统和网络系统上的主机、网络设备和某些终端设备的安全问题,主要针对对这些系统的攻击、侦听、欺骗等非法手段的防护。以下所有的计算机系统安全均是狭义的系统安全范畴。规划企业网络安全方案,要根据企业的网络现状和网络安全需求,结合网络安全分析,一是需要加强对网络出口安全方面的控制和管理,防止安全事故的发生;二是加强内部网络访问控制,以业务分工来规划网络,限制网络用户的访问范围;同时增加网络安全检测设备,对用户的非法访问进行监控。我们建议,企业的安全解决方案一般应有下面一些做法:
(1)在Internet接入处,放置高性能硬件防火墙(包括防火墙+带宽管理+流探测+互动IDS等)。防火墙要支持包过滤和应用级代理两种技术,具有三种管理方式,能够很方便的设置防火墙的各种安全策略,并且能够与网络入侵检测系统进行互动,相互配合,阻挡黑客的攻击。
(2)在内网快速以大网交换机上连接一个网络入侵检测系统,对进入内网的数据包进行检查,确保没有恶意的数据包进入,从而影响内网数据服务器的正常工作。
(3)使用互联网入侵检测系统对DMZ区和内网的服务器(包括Web服务器/应用服务器、数据服务器、DNS服务器、邮件服务器和管理服务器等),以及桌面计算机进行扫描和评估,进行人工安全分析,以确定其存在的各种安全隐患和漏洞,并根据扫描的结果提出加固建议,保护企业网络系统的正常工作。
(4)在各主要服务器上安装服务器防病毒产品,对服务器进行病毒防护,确保病毒不会进入各服务器,并且不会通过服务器进行传播。
(5)用一台专用的PC服务器安装服务器防病毒系统,并在内网上安装工作站防病毒产品,通过服务器防病毒系统对这些工作站进行管理和升级。
网络中常见针对操作系统攻击方法有哪些
目前造成网络不安全的主要因素是系统、协议及数据库等的设计上存在缺陷。由于当今的计算机网络操作系统在本身结构设计和代码设计时偏重考虑系统使用时的方便性,导致了系统在远程访问、权限控制和口令管理等许多方面存在安全漏洞。网络互连一般采用TCP/IP协议,它是一个工业标准的协议簇,但该协议簇在制订之初,对安全问题考虑不多,协议中有很多的安全漏洞。同样,数据库管理系统(DBMS)也存在数据的安全性、权限管理及远程访问等方面问题,在DBMS或应用程序中可以预先安置从事情报收集、受控激发、定时发作等破坏程序。 由此可见,针对系统、网络协议及数据库等,无论是其自身的设计缺陷,还是由于人为的因素产生的各种安全漏洞,都可能被一些另有图谋的黑客所利用并发起攻击。因此若要保证网络安全、可靠,则必须熟知黑客网络攻击的一般过程。只有这样方可在黒客攻击前做好必要的防备,从而确保网络运行的安全和可靠。
一、黑客攻击网络的一般过程
1、信息的收集 信息的收集并不对目标产生危害,只是为进一步的入侵提供有用信息。黑客可能会利用下列的公开协议或工具,收集驻留在网络系统中的各个主机系统的相关信息:
(1)TraceRoute程序 能够用该程序获得到达目标主机所要经过的网络数和路由器数。
(2)SNMP协议 用来查阅网络系统路由器的路由表,从而了解目标主机所在网络的拓扑结构及其内部细节。
(3)DNS服务器 该服务器提供了系统中可以访问的主机IP地址表和它们所对应的主机名。
(4)Whois协议 该协议的服务信息能提供所有有关的DNS域和相关的管理参数。
(5)Ping实用程序 可以用来确定一个指定的主机的位置或网线是否连通。
2、系统安全弱点的探测 在收集到一些准备要攻击目标的信息后,黑客们会探测目标网络上的每台主机,来寻求系统内部的安全漏洞,主要探测的方式如下:
(1)自编程序 对某些系统,互联网上已发布了其安全漏洞所在,但用户由于不懂或一时疏忽未打上网上发布的该系统的“补丁”程序,那么黒客就可以自己编写一段程序进入到该系统进行破坏。
(2)慢速扫描 由于一般扫描侦测器的实现是通过监视某个时间段里一台特定主机发起的连接的数目来决定是否在被扫描,这样黑客可以通过使用扫描速度慢一些的扫描软件进行扫描。
(3)体系结构探测 黑客利用一些特殊的数据包传送给目标主机,使其作出相对应的响应。由于每种操作系统的响应时间和方式都是不一样的,黒客利用这种特征把得到的结果与准备好的数据库中的资料相对照,从中便可轻而易举地判断出目标主机操作系统所用的版本及其他相关信息。
(4)利用公开的工具软件 像审计网络用的安全分析工具SATAN、Internet的电子安全扫描程序IIS等一些工具对整个网络或子网进行扫描,寻找安全方面的漏洞。
3、建立模拟环境,进行模拟攻击 根据前面两小点所得的信息,建立一个类似攻击对象的模拟环境,然后对此模拟目标进行一系列的攻击。在此期间,通过检查被攻击方的日志,观察检测工具对攻击的反应,可以进一步了解在攻击过程中留下的“痕迹”及被攻击方的状态,以此来制定一个较为周密的攻击策略。
4、具体实施网络攻击 入侵者根据前几步所获得的信息,同时结合自身的水平及经验总结出相应的攻击方法,在进行模拟攻击的实践后,将等待时机,以备实施真正的网络攻击。
网络安全攻击方法分为
1、跨站脚本-XSS
相关研究表明,跨站脚本攻击大约占据了所有攻击的40%,是最为常见的一类网络攻击。但尽管最为常见,大部分跨站脚本攻击却不是特别高端,多为业余网络罪犯使用别人编写的脚本发起的。
跨站脚本针对的是网站的用户,而不是Web应用本身。恶意黑客在有漏洞的网站里注入一段代码,然后网站访客执行这段代码。此类代码可以入侵用户账户,激活木马程序,或者修改网站内容,诱骗用户给出私人信息。
防御方法:设置Web应用防火墙可以保护网站不受跨站脚本攻击危害。WAF就像个过滤器,能够识别并阻止对网站的恶意请求。购买网站托管服务的时候,Web托管公司通常已经为你的网站部署了WAF,但你自己仍然可以再设一个。
2、注入攻击
开放Web应用安全项目新出炉的十大应用安全风险研究中,注入漏洞被列为网站最高风险因素。SQL注入方法是网络罪犯最常见的注入方法。
注入攻击方法直接针对网站和服务器的数据库。执行时,攻击者注入一段能够揭示隐藏数据和用户输入的代码,获得数据修改权限,全面俘获应用。
防御方法:保护网站不受注入攻击危害,主要落实到代码库构建上。比如说:缓解SQL注入风险的首选方法就是始终尽量采用参数化语句。更进一步,可以考虑使用第三方身份验证工作流来外包你的数据库防护。
3、模糊测试
开发人员使用模糊测试来查找软件、操作系统或网络中的编程错误和安全漏洞。然而,攻击者可以使用同样的技术来寻找你网站或服务器上的漏洞。
采用模糊测试方法,攻击者首先向应用输入大量随机数据让应用崩溃。下一步就是用模糊测试工具发现应用的弱点,如果目标应用中存在漏洞,攻击者即可展开进一步漏洞利用。
防御方法:对抗模糊攻击的最佳方法就是保持更新安全设置和其他应用,尤其是在安全补丁发布后不更新就会遭遇恶意黑客利用漏洞的情况下。
4、零日攻击
零日攻击是模糊攻击的扩展,但不要求识别漏洞本身。此类攻击最近的案例是谷歌发现的,在Windows和chrome软件中发现了潜在的零日攻击。
在两种情况下,恶意黑客能够从零日攻击中获利。第一种情况是:如果能够获得关于即将到来的安全更新的信息,攻击者就可以在更新上线前分析出漏洞的位置。第二种情况是:网络罪犯获取补丁信息,然后攻击尚未更新系统的用户。这两种情况,系统安全都会遭到破坏,至于后续影响程度,就取决于黑客的技术了。
防御方法:保护自己和自身网站不受零日攻击影响最简便的方法,就是在新版本发布后及时更新你的软件。
5、路径(目录)遍历
路径遍历攻击针对Web
root文件夹,访问目标文件夹外部的未授权文件或目录。攻击者试图将移动模式注入服务器目录,以便向上爬升。成功的路径遍历攻击能够获得网站访问权,染指配置文件、数据库和同一实体服务器上的其他网站和文件。
防御方法:网站能否抵御路径遍历攻击取决于你的输入净化程度。这意味着保证用户输入安全,并且不能从你的服务器恢复出用户输入内容。最直观的建议就是打造你的代码库,这样用户的任何信息都不会传输到文件系统API。即使这条路走不通,也有其他技术解决方案可用。
6、分布式拒绝服务-DDOS
DDoS攻击本身不能使恶意黑客突破安全措施,但会令网站暂时或永久掉线。相关数据显示:单次DDOS攻击可令小企业平均损失12.3万美元,大型企业的损失水平在230万美元左右。
DDoS旨在用请求洪水压垮目标Web服务器,让其他访客无法访问网站。僵尸网络通常能够利用之前感染的计算机从全球各地协同发送大量请求。而且,DDoS攻击常与其他攻击方法搭配使用;攻击者利用DDOS攻击吸引安全系统火力,从而暗中利用漏洞入侵系统。
防御方法:保护网站免遭DDOS攻击侵害一般要从几个方面着手:首先,需通过内容分发网络、负载均衡器和可扩展资源缓解高峰流量。其次,需部署Web应用防火墙,防止DDOS攻击隐蔽注入攻击或跨站脚本等其他网络攻击方法。
7、中间人攻击
中间人攻击常见于用户与服务器间传输数据不加密的网站。作为用户,只要看看网站的URL是不是以https开头就能发现这一潜在风险了,因为HTTPS中的s指的就是数据是加密的,缺了S就是未加密。
攻击者利用中间人类型的攻击收集信息,通常是敏感信息。数据在双方之间传输时可能遭到恶意黑客拦截,如果数据未加密,攻击者就能轻易读取个人信息、登录信息或其他敏感信息。
防御方法:在网站上安装安全套接字层就能缓解中间人攻击风险。SSL证书加密各方间传输的信息,攻击者即使拦截到了也无法轻易破解。现代托管提供商通常已经在托管服务包中配置了SSL证书。
8、暴力破解攻击
暴力破解攻击是获取Web应用登录信息相当直接的一种方式。但同时也是非常容易缓解的攻击方式之一,尤其是从用户侧加以缓解最为方便。
暴力破解攻击中,攻击者试图猜解用户名和密码对,以便登录用户账户。当然,即使采用多台计算机,除非密码相当简单且明显,否则破解过程可能需耗费几年时间。
防御方法:保护登录信息的最佳办法,是创建强密码,或者使用双因子身份验证。作为网站拥有者,你可以要求用户同时设置强密码和2FA,以便缓解网络罪犯猜出密码的风险。
9、使用未知代码或第三方代码
尽管不是对网站的直接攻击,使用由第三方创建的未经验证代码,也可能导致严重的安全漏洞。
代码或应用的原始创建者可能会在代码中隐藏恶意字符串,或者无意中留下后门。一旦将受感染的代码引入网站,那就会面临恶意字符串执行或后门遭利用的风险。其后果可以从单纯的数据传输直到网站管理权限陷落。
防御方法:想要避免围绕潜在数据泄露的风险,让你的开发人员分析并审计代码的有效性。
10、网络钓鱼
网络钓鱼是另一种没有直接针对网站的攻击方法,但我们不能将它除在名单之外,因为网络钓鱼也会破坏你系统的完整性。
网络钓鱼攻击用到的标准工具就是电子邮件。攻击者通常会伪装成其他人,诱骗受害者给出敏感信息或者执行银行转账。此类攻击可以是古怪的419骗局,或者涉及假冒电子邮件地址、貌似真实的网站和极具说服力用语的高端攻击。
防御方法:缓解网络钓鱼骗局风险最有效的方法,是培训员工和自身,增强对此类欺诈的辨识能力。保持警惕,总是检查发送者电子邮件地址是否合法,邮件内容是否古怪,请求是否不合常理。
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