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针对在全球范围内扩散的物联网 (IoT) 的安全措施。

《NTT Com 全球观察》第 5 期

2014 年底,日本政府开始彻底修订其信息技术政策以提高日本在该行业的全球竞争力。政府鼓励信息经济小组委员会会议对行业结构委员会的商务信息分配展开讨论。讨论涉及标准化和系统化,以推动所有行业(包括制造业)使用大数据。其目标在于从日本国内开始推动利用战略性 ICT 并改革日本的行业活动和全球活动。换言之,它是当代的工业革命。由于“IoT”(物联网)的发展,此次革命的背景是在全球范围内实现大数据。

物联网继续扩展

如今,不仅只有电脑和手机等信息终端接入了网络。联网设备已经延伸到监控摄像头、自动售货机、工业机器、机动车以及各类仪表和传感器。到 2020 年,联网设备的数量预计将从 300 亿台增加到 500 亿台。此外,有人认为世界将变成一个“万亿传感器世界”(Trillion Sensors Universe),每年全世界要使用万亿台传感器。

2014 年 11 月,专业的 IT 调查公司 IDC Japan 预测世界物联网市场规模将从 2013 年的 1.3 万亿美元增长到 2020 年的 3.04 万亿美元。该预测指出:“在短期内,北美将推动市场发展,但是到了 2020 年,由于政府市场的繁荣和注重更加开放的环境,西欧和亚太地区的 IoT 设备数量将超过北美的数量。”

该研究认为,IoT 也将在日本不断扩散,如同在全球其他地方一样,且该市场还将继续扩大。根据 IDC Japan 于 2015 年 2 月的预测,日本国内 IoT 的销量将从 2014 年的 9.4 万亿日元增加到 2019 年的 16.4 万亿日元。IoT 设备数量预计也将从 2014 年的 5.57 亿台增加到 2019 年的 9.56 亿台。

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IoT 的扩散导致风险增加

随着 IoT 的发展,所有一切都将直接或通过仪表或传感器连接到网络,通过收集和积累杂项数据将生成大数据。根据目标和应用分析并使用该数据将实现新的创新。例如,提高公共基础设施的安全性、改善能源效率、增加行业竞争力、改进产品和服务质量以及提供更丰富和更便利的日常活动。

另一方面,我们也不能忘了伴随 IoT 扩散而增加的风险。如果一切事物都连接到网络,很容易遭到网络攻击。尤其是阻止支持社会、工业和经济的关键基础设施系统正常运行的网络攻击,这些攻击更导致严重的事故和重大损失。日本内阁网络安全中心 (NISC) 也规定了 13 个关键的基础设施领域。

IoT 专家兼 NTT Communications 技术开发部门的高级经理 Akira Sakaino 这样解释伴随 IoT 扩散而出现的风险。“比方说,化工厂的控制系统容易被定为威胁目标。正常情况下,控制系统将收集每台机器中的传感器发送的温度和气压值等数据,以监控机器的运行状态并对其进行安全控制。运行信息数据包括控制室内显示面板上所显示的由控制系统监控的各种数据值等,负责监控的人员将经常对其进行检查。但是,可能存在有人将病毒引入系统以篡改控制室数据显示面板的风险。因此,即使设备发生异常情况,它仍将继续显示正常值。如果发生这种情况,即使设备温度和压力过高,监控人员也不会察觉到,这样会导致机器爆炸并燃烧。”(Sakaino)

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确保安全是使用 IoT 的前提

负责 NTT Com 技术开发部门 IoT 领域的 Takashi Horikoshi 说:“实际上,国内化工厂多多少少都会发生一些爆炸和火灾。化工厂内生产着用于各类产品的原材料和用于各行各业的燃料。如果供应减少,经济影响也会随之增加。但实际情况是,化工厂内发生的大型事故经常找不到原因。因为记录运行数据的设备在火灾中被摧毁了。如果找不到原因,就无法制定出解决方案。在这些情况下,运行仍在继续,但风险也仍然存在。”

因此,我们不能排除这种可能性,即化工厂目前为止发生的一些事故是由控制系统的网络攻击造成的。

工程博士 Shin Miyakawa 是负责工程开发部门的总经理,也是 NTT Com 的网络宣传员 (Network Evangelist)。Miyakawa 指出:“支持化工厂这类关键基础设施的器材和设备连接着处于一个封闭网络的控制系统。但封闭并不意味着安全。无论何种网络,总是需要安全措施。当拥有与网络类型和使用环境精确匹配的安全措施时,您就可以在更广泛的领域利用 IoT。”

Miyakawa 提出,使用 VPN 和安全私有云的“行为监控”就是化工厂安全措施的一个例子。机器的运行数据通过不同于设备和控制系统所使用的路径以及不同于连接控制室显示面板的网络发送到控制室。即使控制系统上发生篡改运行数据的网络攻击这种不可能的事件,也可以确保安全,因为正确的运行数据会实时发送,私有云上的系统可检测到异常迹象。

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Miyakawa 说:“假设如果有人捡到了一个掉落在工厂停车场的 USB 记忆棒,然后将其插入连接了工厂系统的终端,那么它有可能通过该封闭的网络传播病毒。在考虑所有安全措施时,如果不假设每一种可能性,那么就无法确保安全。IoT 扩散的第一步就是努力制定网络安全措施,这一点至关重要,”他强调。

NTT Com 的 IoT 专业技术通过验证实验而建立

迄今为止,NTT Com 一直在为关键基础设施领域的许多企业提供能支持企业和组织生命线的网络和服务,这些领域的工作和服务绝对不能中断。此外,通过建立大量活动,NTT Com 正在为构建 IoT 领域的安全措施积累经验和技术,以支持即将到来的 IoT 扩散。

NTT Com 正在与虚拟集团 Virtual Engineering Community (VEC) 合作,该集团主要从事制造业、建筑、能源和电力等行业的控制系统安全扩散活动。NTT Com 为“Industry4.1J”提供验证实验,“Industry4.1J”利用安全的全球信息通信基础设施来改善工厂、车间和建筑物的生产力,并提高维护运营的效率。

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此验证实验/项目的目的在于确认通信基础设施的技术要求,该基础设施有助于确保生产车间的安全与效率。例如,用于支持生产车间和云之间的数据通信频率、速度和容量的当前网络和云基础设施的能力,这些是远程监控控制系统所必需的。

对于此项目,NTT Com 将提供安全的云环境“Enterprise Cloud”和安全的 VPN 网络“Arcstar Universal One”,以开发一个远程控制关键基础设施所必需的安全 ICT 环境。

随着 IoT 领域在全球范围内扩散,NTT Com 将继续提供安全网络和云环境,以便在所有国家和地区保护支持各种生活方式和行业的基础设施的安全。

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Shin Miyakawa 博士
网络宣传员
董事
技术开发部

 

Akira Sakaino
高级经理
技术开发部

 

Takashi Horikoshi
技术开发部

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