網路安全硬體 指的是專門設計用來保護系統免於惡意活動的實體裝置，不論是在企業內部或是與網際網路連接的系統都屬於此類別。與軟體型解決方案不同，硬體安全可提供防篡改保護，包括在實體層進行加密、驗證和威脅檢查。
什麼是網路安全硬體？
網路安全硬體裝置與實體模組結合了強制加密、驗證與入侵偵測等方法，以保護數位工作流程與實體基礎架構，避免遭受嘗試性的網路攻擊。其保護範圍涵蓋從周邊防火牆到晶片內安全元件。
主要差異：硬體與軟體安全差在哪？
軟體安全著重於透過程式碼控制應用程式和系統，而硬體安全則直接將保護整合至實體裝置。這兩種方法必須同時實施，才能抵禦現代複雜的網路攻擊，並建立多層防禦策略。
網路安全硬體的核心類型
企業用來保護網路和端點的網路安全硬體主要有三種：
網路安全裝置
網路安全包括檢查網路傳入和傳出流量的周邊裝置，例如防火牆和 UTM (統一威脅管理) 平台。這些裝置通常用來檢查和封鎖隱藏在加密流量中的惡意軟體。
端點安全硬體
這包括連接至端點硬體的實體裝置，例如筆記型電腦、桌上型電腦和行動裝置。目的是強制執行驗證及鎖定，包括安全代幣、智慧卡及生物特徵掃描器。
專用安全模組
網路安全硬體可針對特定情況而建立，例如 HSM硬體安全模組，專門用於金鑰的產生、儲存及加密作業。IDS (Intrusion Detection System，入侵偵測系統) 和IPS (Intrusion Prevention System，入侵防禦系統) 設備也在網路安全中扮演重要角色。前者會監控和分析網路活動，以找出未經授權存取的跡象，後者則會即時偵測並阻止惡意活動。
主要安全功能與能力
硬體安全裝置的一大優勢在於它們包含了單靠軟體解決方案無法比擬的網路保護功能。
加密、驗證和存取控制
硬體加密技術可將 CPU 密集的密碼技術，卸載至專用硬體。驗證功能也可從與生物辨識模組和安全元件等工具的硬體整合中更加升級，以執行多因素檢查。
威脅偵測與預防
透過硬體進行封包檢測，有助於更快速地檢查網路流量是否有異常、惡意軟體簽章和政策違規。此外，安全開機等功能可確保裝置只執行可信賴的韌體，降低 rootkit 和持續性惡意軟體的風險。
部署、整合與管理
部署模式
各產業在環境與作業需求上的差異，導致網路安全硬體部署模式各異：
- 現場部署：例如資料中心的實體機架
- 邊緣：部署在終端使用者附近的小型裝置
- 雲端：虛擬 HSM 或雲端管理裝置
管理、監控與更新
必須持續管理網路安全硬體，才能保持其有效性：
- 設備管理：使用集中式主控台進行組態和使用者配置
- 韌體更新：排定定期修補程式的時間，以減少停機時間
- 監控與警示：匯集硬體控制台的日誌
威脅、弱點和攻擊媒介
瞭解攻擊者如何針對硬體進行攻擊，有助於制定強大的深度防禦計劃。
常見硬體威脅
威脅者通常會針對硬體供應鏈注入惡意元件或韌體：
- 物理篡改：打開機箱注入惡意晶片或擷取鑰匙
- 供應鏈攻擊：在製造或運送階段破壞韌體
- 旁路攻擊：使用電源分析或電磁窺探等方法
緩解策略和最佳做法
硬體設計原則與作業最佳實務的結合，在建立多層次的網路威脅防禦中扮演重要角色：
- 惡意裝置偵測：透過網路層級掃描，找出未註冊的硬體
- 韌體安全性：透過數位簽章的韌體影像強制執行安全開機
- 事件回應：建立包括硬體鑑識和更換規約的程序
硬體安全性的標準、協定與合規性
硬體安全性必須遵守一系列的產業標準和法規要求。
安全標準與認證
- IPS 140-2/3：美國政府的密碼模組基準
- 共同準則 (ISO/IEC 15408)：安全評估的國際框架
- PCI DSS 與ISO/IEC 27001：支付與資訊安全標準
規程與準則
- TLS 與 IPsec：Secure 通訊協定
- IEEE 802.1X： 連接埠型網路存取控制
- NIST SP 800-147 和 SP 800-193：硬體生命週期管理指南
網路安全硬體的專業與新興領域
隨著新技術的出現，需要新穎的硬體解決方案來應付新的風險：
嵌入式系統與 IoT硬體安全性
嵌入式裝置和 IoT 系統通常在處理能力有限的不信任環境中運作。專門的硬體，例如安全元件和內建加密功能的 MCU (微控制器單元) 可以增強安全性。
物理層安全性
物理層安全是指保護通訊通道安全的特定技術，例如防止訊號攔截、干擾和電磁竊聽。物理層防禦在軍事通訊和關鍵基礎建設等高安全性環境中的重要性與日俱增。
網路安全硬體的優點與限制
為何硬體安全很重要？
硬體安全性可加強硬體供應鏈的保護，有助於防篡改和防禦韌體攻擊。此外，它還能降低軟體安全解決方案的負擔，因為軟體安全解決方案在執行加密等任務時，可能會受到延遲和高 CPU 負載的影響。
為何僅有軟體安全性是不夠的？
儘管透過軟體的安全防護非常基本，但仍需要持續維護、修補弱點和更新資料庫。它也比透過硬體的安全防護更容易維護。同時採用軟體和硬體網路安全防護，可建立多層次的安全，並有助於建立深度防禦策略。
保護周邊設備和可攜式多媒體威脅
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常見問題 （FAQ）
網路安全是硬體還是軟體？
網路安全兩者兼具。硬體是指為安全功能而設計的實體裝置，而軟體解決方案則是以程式碼為基礎。強大的防禦策略會結合硬體與軟體，達到全面的防護。
何謂硬體安全性？
硬體安全性採用專門的裝置，例如可攜式多媒體保護解決方案，以消毒可攜式多媒體，以及 HSM 和安全元件，以在硬體層面上強制執行加密、驗證和完整性。
為什麼硬體安全性很重要？
硬體安全性可提供防篡改、安全儲存及更佳效能，這些都是單靠軟體無法達到的。
為何基於軟體的安全解決方案並不足夠？
軟體容易受到惡意軟體、攻擊和修補程式延遲的影響。硬體則可以提供可信賴的執行和抗操控性。
