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下一個水資源網路安全挑戰:保護管線背後的系統

作者: 安基塔・杜塔,資深產品行銷經理
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自來水及污水處理公用事業正面臨日益嚴峻的網路安全環境,專家將其中的漏洞描述為「令人擔憂」。

全球各地的公用事業機構正將泵站、處理系統、感測器、SCADA 環境及遠端據點連接到網路中,藉此實現集中監控、自動化、分析及遠端維護。雖然數位轉型提升了水資源管理效率,但也為攻擊者創造了更多機會,使其能侵入支撐關鍵服務的 OT(營運技術)系統。NIST 的 2026 水務部門網路安全指引 特別指出,安全的遠端存取是該產業當前的首要任務。

威脅不僅限於 IT 領域:勒索軟體及其他網路攻擊

攻擊者正入侵控制水務及污水處理作業中實體流程的系統。

美國近期的一系列舉措發出了特別明確的警告。7月,聯邦調查局(FBI) 通報 ,至少有七個州的供水及污水處理設施發生了涉及連網的羅克韋爾自動化(Rockwell Automation)可程式邏輯控制器(PLC)的事件。攻擊者篡改了 PLC 的密碼以將操作員鎖在系統外,並變更 IP 位址使 PLC 斷開連線,部分情況下甚至導致供水運作受阻。

八月,美國各機構發布了另一份 安全通報 ,內容涉及針對西門子 S7 可程式邏輯控制器(PLC)的定向攻擊活動,當局警告稱,威脅行為者正利用人工智慧輔助功能來開發攻擊腳本。受影響的技術涵蓋水務、能源、製造業及其他關鍵基礎設施領域。同月,有消息指出明尼蘇達州和密西根州的水務系統遭到 協調性網路攻擊的消息浮上檯面。

這些事件雖發生於美國,但其背後潛在的漏洞卻是全球性的。

過時的基础設施、日益增加的連通性、遠端存取、有限的網路安全資源,以及暴露於風險中的營運技術(OT),這些因素的組合在全球各地的供水與污水處理系統中普遍存在。

資安團隊必須將水務基礎設施視為高價值目標,並嚴謹評估其現行架構是否能在資訊技術(IT)遭受入侵前,將其影響遏止於營運技術(OT)之外。

為何水資源與污水處理正日益成為極具吸引力的目標

自來水事業在資安方面面臨特別嚴峻的挑戰:其基礎設施分布於各地,需要受到保護,且一旦發生故障,將立即對營運造成影響。

許多設施的設備使用壽命較長,且仍採用舊式可程式邏輯控制器(PLC)及 SCADA 組件。規模較小的公用事業機構可能擁有有限的網路安全人員,而供應商和營運商則需要遠端存取地理位置分散的系統。

可程式邏輯控制器(PLC)可控制水泵、閥門以及其他與供水及水處理相關的設備。近期 關於美國相關事件的報導 凸顯了攻擊者一旦入侵這些系統,不僅能竊取資料,更可能影響供水基礎設施的實體運作。部分受影響的公用事業單位甚至不得不改回手動操作。

由於剝奪操作員監控或控制流程的能力,本身就可能演變成一項營運事件,因此自來水與污水處理設施便有別於傳統的企業環境。

這個問題並不僅限於某個國家或某項技術。歐洲的 NIS2 框架 將飲用水與廢水處理納入須遵守更嚴格網路安全要求的關鍵領域,這反映出各界已普遍認知到,若這些服務遭到中斷,將可能對社會造成重大影響。

資安團隊應做好哪些準備?

1. 針對暴露的營運技術(OT)系統的直接攻擊

應將連網的可程式邏輯控制器(PLC)視為高優先級的風險。

資安團隊需要一份權威性的清單,列出可程式邏輯控制器(PLC)、人機介面(HMI)、工程工作站、遠端存取閘道器及其他具備網路連線功能的營運技術(OT)資產,其中亦包含由第三方管理的系統。

假設裝置預設存在漏洞:外部攻擊者究竟能否接觸到該裝置?美國網路安全與基礎設施安全局(CISA)近期針對水務部門發布的警示特別 建議 將可程式邏輯控制器(PLC)從直接連網的環境中移除,並透過適當的存取控制與網路架構來保護營運技術(OT)。

2. 遠端存取路徑遭入侵

遠端存取對於分散式供水營運及供應商維護工作流程而言,日益變得不可或缺,但這也可能為駭客直接入侵營運技術(OT)系統開闢一條通道。

美國國家標準與技術研究院(NIST)最新發布的《水務與污水處理產業網路安全指引》,針對不同規模及資源水準的公用事業機構,提供了可安全實現操作技術(OT)遠端存取的實用參考架構。該指引特別強調了基於角色的存取控制、身分驗證、登錄記錄及網路分段等管控措施。

因此,公用事業單位不僅應查核誰有權進行連線,還應查核該連線能觸及哪些系統,以及遭竊取的憑證是否可能成為入侵控制系統的途徑。

3. 透過人工智慧加速開發

先前提及的西門子安全通報指出另一項隱憂:攻擊者可能會越來越多地利用人工智慧,以降低開發工業攻擊工具所需的专业知識與時間。 關於該安全通告的報導指出 惡意腳本可偽裝成合法軟體,並被用於攻擊存在漏洞的工業環境。

對於自來水公司而言,這可能使對暴露在外的工業設備進行偵察與攻擊的行動更具可擴展性。因此,資安團隊應假設攻擊者能夠比以往更快速地從發現階段轉入攻擊階段。

4. 持續且可重複的攻擊

特定可程式邏輯控制器(PLC)、遠端存取設定或第三方部署中的弱點,可能被識別出來,並被重複利用來攻擊多個組織。

特別是對於規模較小的公用事業機構而言,這造成了資源不對等:攻擊者能夠針對大量潛在目標進行自動化偵察,而各公用事業機構用於調查自身環境的人力與資源卻十分有限。這種資源失衡在近期針對水務部門攻擊事件的分析中已受到特別強調。

設計 OT 邊界以限制攻擊路徑

解決方案不能僅僅是「修補 PLC」。有些 OT 系統無法立即進行修補;有些系統需要持續運作;有些系統需要遠端存取;還有一些系統必須與企業系統交換運作資料。

更有效的方法是減少攻擊者可利用的路徑數量。當 OT 資料需要離開受保護的環境,但指令無需回傳時,相關單位應考慮採用由硬體強制執行的單向通訊機制。

應改為:

OT ⇄ IT

資料二極體可建立:

OT → 資料二極體 → IT

這使得營運資訊能夠傳輸至歷史資料庫、分析平台、安全營運中心(SOC)或企業系統,同時防止網路流量逆向通過同一邊界。

資料二極體不應取代防火牆或網路分段。當業務需求本質上屬於單向傳輸時,它們可提供另一層架構控制。

保護內容,而不僅是連線

水務與廢水處理系統通常會交換工程文件、PLC 配置、軟體、韌體、供應商工具及其他檔案。網路隔離雖能阻斷其中一條攻擊路徑,但無法保證每個檔案都是可信的。

在經過檢查之前,應將檔案視為不可信的內容。這正是 MetaDefender™Core 能與網路隔離機制相輔相成。Multiscanning 可透過多重反惡意軟體引擎分析檔案,提供額外的偵測視角。

深入的檔案分析能夠檢視實際的檔案結構、嵌入的物件及可疑內容,而非僅依賴檔案名稱或副檔名。

Deep CDR™ 技術可移除潛在危險的活躍內容,並依據安全政策重建檔案。

由此產生的架構將兩個不同的安全問題區分開來:

  • 資料能流向何處?資料二極體能確保答案。
  • 哪些內容被允許跨越邊界?Multiscanning 、深度檔案分析以及 Deep CDR™ 技術都能協助解答這個問題。

未來 12 個月:為應對實力更強的對手做好準備

水資源與廢水安全團隊應優先處理以下事項:

  1. 消除營運技術(OT)系統直接暴露於對外連網裝置的情況。
  2. 將每條遠端存取路徑映射至營運環境中。
  3. 驗證實際的 IT/OT 通訊路徑,而非僅依賴網路圖。
  4. 釐清何處確實需要雙向連通性,並在可行時予以移除。
  5. 透過多重掃描、深度分析及 CDR,保護進入敏感環境的檔案。
  6. 為那些能夠自動化進行偵察與攻擊的攻擊者做好準備。
  7. 測試在失去 OT 可視性或控制時,系統的正常運作與降級運作狀況。

這些優先事項也與國際網路安全政策的走向相符。美國最新的警示報告為威脅的發展趨勢提供了有用的指標,但其背後的挑戰遠不止於美國。在歐洲,供水與污水處理已納入《網路與資訊系統安全指令二》(NIS2)的規範範圍,而歐洲網路與資訊安全局(ENISA)則持續評估歐盟各關鍵部門的網路安全成熟度與關鍵性。

目標不再僅是偵測攻擊,而是限制攻擊者能深入控制實體流程的系統的範圍。透過結合「資料二極體」等安全網路邊界,以及採用MetaDefender Core 提供的檔案安全解決方案,公用事業公司既能實現現代化轉型,同時也能強化營運韌性。

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