什麼是營運技術 (OT)？挑戰與最佳實務

在過去幾年內，針對關鍵基礎設施——電網、淨水廠、石油與天然氣設施、運輸系統、電信以及醫療服務——的網路攻擊顯著增加。這種增加主要是由於營運技術（OT）與資訊技術之間的互連性與互通性提升所致。OT 結合硬體與軟體，用於監控、控制及自動化資產密集型產業中的實體流程，而由於這種整合，其攻擊面也隨之擴大。

Statista 的報告顯示，由於 OT 網路中存在公開弱點，IT 領導者正日益參與 OT 資安事務。因此，預期企業很快將提高對資產清單及其控管的投資。本文也旨在為讀者提供對 OT 的簡明易懂說明，並解釋 OT 與 SCADA 系統之間的運作關係。

我們也將探討隨之出現的風險，以及一些真實案例，並討論保護 OT 系統的措施。在本指南結束時，讀者將了解如何保護 OT 環境。

什麼是營運技術？

營運技術是指在企業內監控與控制實體裝置、流程及事件的硬體與軟體系統。它不同於資訊技術，後者涵蓋資料處理與資訊管理；OT 則處理實體流程與機械相關事務。

此類 OT 系統的例子包括製造設備、能源電網與運輸網路。這些系統是工業環境中的基礎組成，因此其安全性是關鍵考量。

營運技術的關鍵組成元件

1. 感測器： 感測器是可偵測環境或設備變化並將資料回傳至控制系統的裝置。它們是即時資料蒐集的核心，構成工業流程中成功監控與控制的基礎。許多實體變數都可透過感測器測量，包括溫度、壓力與流量。這些輸出將成為 OT 管理的骨幹，有助於更佳決策與更順暢的流程控制。
2. 控制系統： 這些是可程式化邏輯控制器與分散式控制系統，用於自動化流程。控制系統是 OT 的關鍵推動者，會讀取感測器資料並即時做出最佳化決策。它們可確保工業流程在最少人工介入下盡可能順暢地進行。
3. 人機介面 (HMI)： HMI 是人類操作員與控制系統互動的介面。HMI 以視覺化格式呈現作業流程，讓操作員能觀察系統執行效能；這也使他們能進行適當調整。這些介面的設計著重於易用性，讓操作員能在最短時間內解讀並回應系統警示。
4. 網路設備： 網路設備是指路由器、交換器，以及一般為 OT 元件彼此通訊提供方式的網路基礎架構。換言之，網路設備必須在感測器、控制系統與 HMI 之間提供無縫的資料交換。健全的網路基礎架構對於 OT 系統的完整性與可靠性不可或缺。
5. 致動器： 這些是將控制訊號轉換為實體動作的裝置，例如馬達與閥門。致動器是執行控制系統決策的實體裝置。它們在確保工業流程正確回應控制訊號方面發揮關鍵作用，從而維持作業中的效率與安全。

了解營運技術系統

營運技術系統基本上是為了監控、控制與管理工業營運流程而設計。製造、能源與運輸等不同產業部門都涉及這些系統的管理。作為由感測器、控制系統與致動器等各種元件互連而成的集合，其唯一目的就是讓一切順暢運作。

OT 系統的主要目標是確保營運維持高效率、安全與可靠。就此而言，各元件互動的效率可讓企業了解如何最佳化其工業流程，並將潛在風險降至最低。

OT 與 IT（資訊技術）之間的差異

OT 與 IT：詳細分析

1. 重點： 核心差異在於，OT 一般旨在管理實體流程與機械，而 IT 則控制資料處理與資訊流。OT 系統控制營運的實體面向——包括機械與生產線等——而 IT 系統則維護組織內的資訊與資料流。
2. 環境： 就設計而言，OT 系統主要用於工業環境，例如工廠與廠區。相較之下，IT 系統主要應用於辦公室與商業環境。營運需求及相關風險是這兩種環境之間的主要差異。
3. 主要關注點： OT 系統以安全性與可靠性為導向，而 IT 系統則更重視機密性與完整性。在 OT 中，系統故障可能導致人身傷害或嚴重的營運中斷；因此，可靠性至關重要。IT 系統主要關注的是防止資料落入未經授權者手中，以及維護資料的完整性。
4. 生命週期： OT 系統的生命週期較長，且很少更新；而 IT 系統則會相當定期地更新並套用新修補程式。延長的生命週期往往會因缺乏新的安全性增強措施，而使 OT 系統更容易受到攻擊。
5. 停機容忍度： OT 系統對停機的容忍度非常低，因為這會造成高昂成本，並可能導致中斷。IT 系統大多能夠容忍為維護與升級而安排的停機。這也直接表示，OT 與 IT 在維護與安全方面應採取不同的理念。

營運技術與 SCADA 有何關聯？

SCADA 是營運技術的一種形式。SCADA 系統會監控並控制通常在遠離控制室位置運作的流程。它們會即時彙整來自最分散地點的運作設備與狀況資料。

SCADA 系統中的其中一種硬體與軟體模組，用於在內部監控、蒐集及處理資訊，企業會利用其與機器及裝置通訊，例如感測器、閥門、幫浦等多種設備，同時將事件記錄於日誌檔中。營運技術與 SCADA 之間的關係密不可分，因為 SCADA 系統構成 OT 的關鍵部分，透過這些系統可提供資料與控制能力。

SCADA 系統透過提供從中央位置控制與監控分散資產的能力，提升 OT 的效率與可靠性。

營運技術系統面臨的網路安全挑戰

營運技術系統因其在工業營運中的關鍵角色，而在網路安全方面帶來獨特挑戰。部分主要風險與挑戰包括：

1. 舊型系統： 舊型系統是已經過時的 OT 系統，因此缺乏多項現代安全功能。這是因為舊型系統不易升級或更換，導致組織中持續存在安全缺口，進一步被網路攻擊者利用來發動攻擊。
2. 複雜性： OT 系統是由眾多不同元件組成的大型複雜生態系的一部分。這種複雜性帶來多個網路威脅的進入點，因此使全面性安全措施的實施相當具挑戰性，因為其中每一項都可能需要防範不同威脅。
3. 缺乏認知： 這裡最大的問題與 OT 人員配置在網路安全認知上的不足有關。人員通常未接受適當訓練以採行所有網路安全最佳實務，因此特別容易遭受社交工程及其他形式威脅的攻擊。
4. IT 整合： OT 與 IT 網路的融合，讓 OT 系統暴露於傳統 IT 威脅之下。企業在嘗試透過將其 IT 系統與 OT 系統整合來提升效率時，往往會無意間擴大其攻擊面，使其 OT 系統更容易受到傳統上以 IT 環境為目標的網路攻擊影響。
5. 遠端存取： 隨著遠端存取以監控與控制 OT 系統的趨勢日益增加，後者也帶來各種其他安全風險。遠端存取解決方案必須具備高度安全性，以避免未經授權的存取及後續網路攻擊。

營運技術基礎：每家企業都應了解什麼？

企業若要有效保護其營運，應先了解營運技術的基礎。了解 OT 包括考量 OT 系統的關鍵元件為何、OT 與 IT 有何不同，以及 OT 系統有哪些獨特的網路安全挑戰。

企業必須了解，將 OT 與網路安全實務整合，對於保護其基礎架構的完整性至關重要。了解 OT 系統的營運需求與潛在弱點，對於制定有效的安全策略及確保持續且安全的運作至關重要。

營運技術遭入侵的真實案例

1. Stuxnet 對伊朗核設施的攻擊： Stuxnet worm in 2010 導致伊朗核子離心機遭到破壞。因此，此事件指出 OT 系統面對複雜網路威脅時的弱點。只有透過 Stuxnet 成功利用控制系統的弱點，才能操控離心機的轉速。
2. 烏克蘭電網攻擊： 在 2015 年 12 月 23 日，一場重大網路攻擊針對烏克蘭電網發動，導致全國性停電。駭客入侵了 OT 系統，顯示關鍵基礎設施可能遭到中斷。攻擊者透過魚叉式網路釣魚電子郵件發動攻擊，之後操控 SCADA 系統，切斷對數千戶家庭供應的電力。
3. Triton 惡意軟體事件： The Triton malware in the year 2017 被用來攻擊沙烏地阿拉伯某石化工廠的安全系統，意圖對系統及其他層面造成實體損害。網路犯罪分子使用惡意程式碼取得這些安全系統的存取權。此事件清楚證明，工業安全系統確實持續面臨網路犯罪分子的風險，組織必須嚴肅看待這類事件。
4. Oldsmar 水處理廠攻擊： 早在 2021 年，駭客試圖透過入侵該設施的 OT 系統來毒害佛羅里達州 Oldsmar 的供水系統。事件後果凸顯出在公共事業中導入強健網路安全的迫切需求。攻擊者曾成功提高水中的氫氧化鈉濃度，但操作員迅速採取行動，避免了任何傷害。
5. Colonial Pipeline 勒索軟體攻擊： ransomware attack 於 2021 年針對 Colonial Pipeline 的所有 IT 系統發動，導致其 OT 營運關閉，使許多地區陷入燃料短缺。對 Colonial Pipeline 的攻擊清楚表明一項非常重要的事實：OT 與 IT 系統彼此交織。此事件擾亂了美國東岸的燃料供應，顯示網路安全事件對日常必要服務可能造成多麼關鍵的影響。

將 OT 與網路安全實務整合

將 OT 與網路安全實務整合，可協助企業以更安全的方式發展其營運技術系統。為了實施整體網路安全策略，相關上有若干步驟。以下是企業為保護其 OT 環境而採取關鍵行動的一些主要方式：

風險評估與管理

首先，將網路安全整合至 OT 涉及全面性的風險評估。列舉 OT 系統所有可能的弱點，並分析可能發生的不同類型網路威脅，以及其各自的機率與後果。完善規劃的風險管理計畫，將有助於排定安全措施的優先順序，並審慎分配資源。

網路分段

網路分段是將 OT 網路劃分為較小且彼此隔離區段的過程。如此一來，此作法將有助於把惡意軟體及其他網路威脅侷限在特定區段內，並阻止其擴散。有效的分段將減少整體攻擊面積，並進一步促進對關鍵 OT 系統進行更容易的監控與存取控制。

存取控制措施

對 OT 系統實施嚴格的存取控制至關重要；僅應允許透過 MFA 和 RBAC 讓獲准的人員存取敏感系統。所有存取與權限清單都應定期審查與更新，以維持安全性。

持續監控與偵測

快速回應與正確識別先前未知的威脅，都仰賴持續監控與即時威脅偵測。此技術高度依賴用於監控與入侵偵測的進階工具，有助於發現異常與可能的網路攻擊。持續監控可讓這類威脅及早被發現。這表示後續回應行動可能更迅速，從而將入侵事件的影響降至最低。

事件回應規劃

應制定incident response plan，以有效管理資安事件。此計畫需要列出在發生安全性入侵事件時將採取的所有行動，包括通知程序、遏制策略與復原措施。事件回應計畫必須經過測試，且需要持續更新，才能保持其有效性。

員工訓練與安全意識提升

員工訓練可提供實施 OT 安全性的最佳實務。應定期訓練員工，使其了解最新威脅，以及如何辨識並回應安全事件。受過良好教育且保持警覺的員工，是抵禦網路威脅的良好防線。

定期安全稽核

應定期執行安全稽核，以偵測 OT 系統中的弱點。這些稽核應包含內部評估以及第三方專家的系統評估。定期稽核可確保安全功能維持最新狀態，並且基本上可作為因應新興威脅的主動式策略。

套用安全性更新與修補程式

在 OT 系統中更新最新的安全性修補程式，以防範已知弱點。建立修補程式管理流程，使排程更新能以對營運最小的干擾來完成。例行套用安全性修補程式，可在排定維護期間持續維持系統完整性。

資料加密

保護 OT 系統的主要作法之一，是對敏感資料進行加密。使用強式encryption技術，以保護傳輸中與靜態資料。這可確保即使資料遭到攔截，未經授權者也無法讀取。

團隊合作與資訊分享

透過與同業進行標竿比較以及資訊分享活動，可強化 OT 安全性。與其他組織分享威脅情報與最佳實務，可擴展對網路威脅的集體防禦。積極參與資安社群，能讓您獲得寶貴資源的洞見。

保護營運技術的最佳實務

1. 定期測試： 對 OT 系統中的弱點進行定期安全測試至關重要。有必要執行內部與外部稽核，以確保識別並處理每一項潛在風險。若能以不可預測的方式測試安全措施，便可使其持續因應不斷變化的威脅。
2. 分段： 將 OT 系統與 IT 網路分段，從而降低整體攻擊面。網路分段可將威脅擴散降至最低，並提升整體安全性。它可將惡意軟體與其他網路威脅限制在受限區域內，因而限制損害。適當的分段也有助於對關鍵 OT 系統進行監控與存取控制。
3. 存取控制： 對 OT 系統建立非常嚴格的存取控制。使用多重要素驗證與角色型存取控制，僅允許授權人員存取這些敏感系統。存取控制是其中一種預防措施，可阻擋或防止未經授權的存取，以免可能導致安全性入侵事件。
4. 威脅偵測與監控： 威脅監控與偵測工具可快速識別重大威脅。在這方面，持續監控有助於及早發現異常或網路攻擊，以便及時採取修正行動。OT 系統中的有效監控不僅與安全性有關，也與營運完整性有關。
5. 員工訓練： 這使得對 OT 人員進行資安訓練變得至關重要，因為這將提升他們對更佳安全實務的認知與遵循。此訓練應涵蓋目前的資安威脅、保護 OT 系統的最佳方式，以及遵循安全通訊協定的重要性。受過良好訓練的員工是抵禦網路威脅的主要防禦層之一。

營運技術的未來：挑戰與機會

隨著 2025 年僅剩數個月之遙，對營運技術與 SCADA 而言，這將是一個充滿挑戰與機會的時期。例如，每家企業都必須因應日益增加的 OT 系統複雜性，以及網路威脅日趨精密的問題。另一方面，資安技術與實務的進步將為保護 OT 環境提供新的工具與策略。

將 AI 與機器學習整合至 OT，將促進更高的效率與安全性。AI 驅動的分析可實現預測性維護，從而將停機時間降至最低，同時提升營運效率。

採用 5G 技術為 OT 系統帶來更快速且更可靠連線的機會，進一步擴展其能力。總體而言，OT 的近期未來要求企業保持敏捷，在管理新興風險的同時，適應並採用新技術。

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結論

本部落格已涵蓋營運技術（OT）的基本要點，包括其主要組成元件，以及這些系統所面臨的獨特網路安全挑戰。我們探討了 OT 與監控與資料擷取（SCADA）系統之間的關係，強調了 OT 遭入侵的真實事件，並概述了保護 OT 環境的最佳實務。隨著組織日益依賴 OT 來執行關鍵營運，對於強健網路安全措施的需求也變得更加明顯，以保護這些重要系統。