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網路安全中的光學二極體

單向閘道器如何保護關鍵網路
by OPSWAT 發布
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瞭解光二極體如何強制執行單向資料流以保護安全網路。探索真實世界的使用案例、優勢和最佳部署實務。

什麼是網路安全中的Optical Diode ?

網路安全中的光二極體通常稱為資料二極體,是一種硬體強化的安全解決方案,設計用來在兩個網路之間進行單向資料傳輸。這些裝置可確保資料只能單向傳輸,通常是從安全的網路傳輸至較不安全的網路,而非反向傳輸。  

這種實體分隔可強制執行網路邊界保護,防止網路威脅穿越回到關鍵系統。 

光學二極體只允許向外通訊,是工業控制系統網路安全的重要工具,可保護空氣隔離的網路和其他敏感環境,防止遠端存取或利用。

Core 元件與原則

光二極體的基礎元件是光隔離器,它只能透過光訊號單向傳輸資料。與軟體型解決方案和防火牆不同的是,軟體型解決方案和防火牆可以被破解或重新配置,而這種硬體型方法則可以實體阻斷反向資料流。結果是真正的單向通訊,提供軟體防火牆或分割策略無法達到的安全層級。

光學二極體如何實現單向資料傳輸

光二極體透過硬體機制確保網路間的實體分隔,強制執行單向資料傳輸。這些裝置的核心是使用光隔離器將電子信號轉換成光,透過光纖通道傳輸,然後再轉換成電子信號,而不提供任何回傳路徑。 

這種硬體強制的網路保護形式可確保資料只從安全環境 (例如 OT 網路) 流向監控或分析系統,讓網路攻擊者無法再進入安全區域。

單向通訊機制

在此設定中,資料可從信任度較高的區域 (例如空氣隔離的 ICS 網路) 流向信任度較低的區域 (例如企業 IT 系統或 SIEM)。由於光路徑在物理上是單向的,因此任何從外部環境入侵安全網路的嘗試都會在硬體層級被阻擋。

相較於Software 解決方案的安全性優勢

與依賴規則集及修補程式的防火牆及其他軟體驅動式防護不同,光學二極體不易受到韌體攻擊、錯誤配置或內部威脅的影響。光學二極體的物理設計使其具有極高的抗操控性,可確保資料不會被重新注入受保護系統,因此非常適合高保證環境。

實施方法與使用案例

光學二極體在需要嚴格隔離和符合法規的領域特別有效,包括能源、國防、製造和運輸。它們是深度防禦策略的關鍵部分,可確保安全的資料輸出,並保護敏感的控制系統免受入站威脅。

部署於Industrial 控制系統

在 OT 環境中,光學二極體可將 SCADA 和 ICS 系統與安全性較低的網路隔離,以保障 SCADA 和 ICS 系統的安全。這種隔離功能可確保外部威脅無法危害安全或生產系統,以符合 NERC CIP、IEC 62443 和 TSA SD 等標準。

Secure 檔案傳輸與資料匯出

光學二極體也可用於從空氣隔離或高度限制的系統中安全地輸出日誌、報告和感測器資料。無論是將資料傳輸至雲端儲存、IT 系統或安全平台,它們都能在維持嚴格隔離政策的同時,協助防止資料洩漏和外流。

光學二極體 vs. 平行網路安全解決方案

與其他常見的網路安全策略相比,光學二極體可提供無與倫比的實體安全性,但未必適用於所有情境。以下是它們的比較:

光學二極體、防火牆、氣隙和網路分割

方法
方向性
安全等級
使用個案範例
Optical Diode
僅限單程
硬體
ICS 至 SIEM 日誌匯出
防火牆
雙向
Software
標準 IT 流量過濾
空氣間隙
完全斷開
實體分離
Secure 實驗室環境
网络分割
邏輯分離
基於規則的隔離
企業與 OT 網路的子網路設定

何時使用光學二極體

光學二極體非常適合需要絕對分離的場景,例如核設施、軍事系統或關鍵基礎設施環境。光二極體通常與防火牆和分割工具一起部署,形成分層安全架構的一部分,可同時防禦內部錯誤配置和外部網路攻擊。

風險、限制與安全考量

雖然光二極體具有高度的安全性,但也不是沒有取捨。瞭解它們的限制有助於確保適當的實施。

光學資料二極體會被破解嗎?

基於光二極體的物理設計,要入侵光二極體幾乎是不可能的。然而,錯誤的組態、側信道漏洞或設定時的人為錯誤都可能造成風險。與所有硬體一樣,必須定期檢查以維持其完整性。

部署最佳實務

確保最佳效能與合規性:

  • 在安裝過程中驗證方向性 
  • 定期進行安全稽核 
  • 搭配監控解決方案以獲得端對端的可視性 
  • 驗證是否符合法規標準 (例如 NERC CIP、TSA SD、IEC 62443)

適合您環境的光學二極體

對於希望保護高安全性網路並滿足網路安全規範最高標準的組織而言,光學二極體提供了一個硬體強化的解決方案,具有幾乎無懈可擊的保證。 

OPSWAT的 MetaDefender Optical Diode提供安全的單向資料傳輸,並滿足您的工業和企業需求,其一系列二極體可無縫整合至您現有的基礎架構。您可以存取業務運作所需的即時資料,同時確保重要且安全的網路受到保護。

梅達芬德™

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適用於 IT 和 OT 環境的Hardware 強制單向傳輸

常見問題 (FAQ)

問:何謂網路安全中的光二極體?

光二極體是一種硬體裝置,可強制執行單向資料傳輸,以保護安全網路免受入站網路威脅。

問:在其他產業中,何謂光二極體?

在電子產品中,光二極管指的是只允許光沿一個方向傳輸的元件 - 通常用於光通訊和雷射系統。

問:什麼是單向傳輸閘道?

資料二極體是用於網路安全的光二極體的另一個術語,可確保網路間的單向資料傳輸。

問: 數據二極體有何用途?

資料二極體用於保護敏感系統,允許安全的向外資料傳輸,同時防止任何傳入資料進入網路。

問:光學或資料二極體可以被駭客入侵嗎?

由於其硬體強制的單向設計,要入侵光學或資料二極體是非常困難的。不過,如果管理不當,不當的設定或側信道攻擊也會造成風險。

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