運輸業通常被多數人視為全球經濟的支柱，對全球國內生產總值（GDP）的貢獻率高達 12% 以上。全球物流、航空、海運以及旅遊與休閒產業的總規模，每年高達 50 兆美元。 運輸產業的每個環節都高度依賴資訊與營運技術，而這些技術正面臨日益嚴重的網路攻擊威脅。防火牆根本無法提供足以保障這個關鍵產業所需的防護等級。
確保資料流的安全
在整個產業中，複雜的控制系統被用於操控和驅動推進系統、管理貨物，以及確保乘客安全。這些系統需要與中央監控系統進行通訊。遵循網路安全最佳實踐至關重要，其中包括妥善進行網路分段以防範威脅。
資料二極體在運輸產業中正獲得廣泛採用，主要作為一種硬體級的網路安全防護層，用以保護關鍵的營運技術（OT）環境免受外部網路威脅，同時支援即時監控與資料分析。與軟體防火牆不同，資料二極體會實體限制資料流向單一方向，通常是從高安全等級的營運網路，流向安全等級較低的企业或雲端環境。
網路分段功能由硬體強制執行且無法繞過，從而建構出零信任網路安全解決方案。
資料二極體的運作優勢
強制性空氣間隙：它們既能提供空氣間隙的安全性，同時仍可傳輸現代預測性維護與分析所需的信息。
舊系統保護：運輸部門常使用難以輕鬆修補的舊系統。透過資料二極體將這些系統隔離，可透過實體阻斷所有傳入流量來保護這些資產。
法規遵循：採用數據二極體不僅符合強制性網路安全要求，在許多情況下甚至超越這些要求，例如美國運輸安全管理局（TSA）所頒布的規定，該規定要求實施嚴格的網路分段與監控。
資料完整性：由於資料二極體能從物理層面阻隔外部威脅，因此即時與歷史資料記錄系統均受到保護。維持營運或進行分析所需的关键系統亦獲得妥善保障。
二極體的應用場景
由於數據二極體具備硬體級的安全防護機制，運輸產業內越來越多的行業已採用數據二極體來安全地傳輸資料。
交通運輸領域的主要應用案例
- 海事運作：船舶上會使用資料二極體，將機艙及系統的即時數據傳輸至岸上運作中心。此舉使航運公司得以規劃維修作業並監控燃油消耗，同時避免因透過雙向衛星通訊，而使船舶的導航與控制系統暴露於潛在的遠端攻擊風險中。
- 鐵路基礎設施：各國鐵路公司部署資料二極體，以隔離鐵路監控與彙總網路。資料二極體可促進安全感測器資料與效能指標向遠端監控中心進行安全且單向的傳輸，確保對安全至關重要的信號與聯鎖系統免受外部威脅的侵擾。
- 航空與機場：機場使用二極體來保障通訊網路的安全，並保護敏感的營運資料。二極體既能讓航班與設施狀態資料順利傳輸，同時又能確保內部空側控制網路保持隔離狀態。此外，二極體亦用於保護敏感的美國運輸安全管理局（TSA）系統，以確保系統安全不受侵害。
- 商用車隊管理：在重型卡車運輸領域，資料二極體能保護車載網路免受強制安裝的電子記錄裝置（ELD）所存在的漏洞影響。透過在車輛的 CAN（控制器區域網路）匯流排與 ELD 之間安裝二極體，營運商可確保資料能被讀取以符合法規要求，同時防止任何惡意指令傳回卡車的引擎或煞車系統。
- 電動車生態系統：美國國家標準與技術研究院（NIST）等機構建議對電動車（EV）快速充電基礎設施實施網路分段。資料二極體可將負責充電與存取控制的營運技術（OT）網路，與處理計費及公共連線資訊的資訊技術（IT）網路隔離，從而防止駭客利用充電站作為入侵更廣泛電力或車輛網路的入口。
運輸業監管指引
隨著業界逐漸將數據二極體的營運效益視為保障安全的唯一可行途徑，運輸產業對數據二極體的監管要求正日益從「最佳實踐」轉變為「硬性規定」。
- 美國運輸安全管理局（TSA）安全指令（鐵路與航空）
美國運輸安全管理局（TSA）已發布多項緊急指令，要求關鍵運輸營運商加強其網路安全防護。- 貨運與客運鐵路： TSA 安全指令1582-21-01 及 1580/82-2022-01 規定 必須 在IT 與 OT之間實施 網路分段。
- 要求： 操作人員必須防止透過 IT 系統存取 OT 系統，除非已採取資料二極體等安全措施來確保資料完整性並防止資料遭篡改。
- 航空業： 美國運輸安全管理局（TSA）針對機場及航空公司的要求，與 美國國家標準與技術研究院（NIST）及 美國網路與基礎設施安全局（CISA）的最佳實務相符，這些規範傾向採用 硬體強制型資料二極體 來區隔飛行關鍵系統。
CISA CPGs （網路安全績效目標）
CISA（網路安全與基礎設施安全局）提供跨領域 CPGs，作為包括運輸在內的關鍵基礎設施之基準。
- 單向資料流：CISA 明確建議使用單向通訊二極體，以防止外部存取Industrial 系統（ICS），同時允許將運作資料傳送至數位孿生或資料歷史庫。
- NIST 標準（電動車充電與一般運維）
- 電動車基礎設施： NIST IR 8473 為電動車/極速充電（EV/XFC）生態系統建立了網路安全框架。該框架將採用 資料二極體 進行網路分段，作為隔離充電設備與企業網路的建議做法。
- OT Security： NIST SP 800-82 第 3版 將單向閘道（數據二極體）定義為高風險 OT 環境中分層「深度防禦」策略的核心組件。
- 歐盟《NIS2 指令》
雖然並未指定特定的硬體，但該 《NIS2 指令》 規定「高度關鍵」的運輸部門（航空、海運、鐵路、公路）必須實施 嚴格的存取控制與風險管理.- 歐洲電信業者經常使用資料二極體，以符合《網路與資訊安全指令 2》（NIS2）的規定，確保即時資料交換通道的安全，並防範供應鏈漏洞。
確保交通運輸的未來
資料二極體透過以硬體強制執行的物理隔離，取代複雜且需頻繁維護的軟體規則，從而簡化網路安全管理。由於僅允許資料單向流動，因此能有效防範那些需要雙向通訊的網路攻擊。
二極體一旦安裝完畢，幾乎不需要任何後續維護，而且與防火牆不同，它沒有持續的營運成本。這是一種「設定後即可放心」的網路安全設備。
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