Hardening The Edge: امنیت سایبری و ویژگی‌های امنیت فیزیکی رایانه‌های لبه ناهموار

کابینت‌های اتوماسیون کارخانه‌ها، ایستگاه‌های نظارت کنار جاده‌ای، سیستم‌های حمل‌ونقل و تاسیسات زیرساختی از راه دور همگی به سیستم‌های محاسباتی متکی هستند که دور از اتاق‌های کنترل IT سنتی کار می‌کنند. این محیط‌ها رایانه‌ها را نزدیک به ماشین‌آلات، حسگرها و شبکه‌های عملیاتی قرار می‌دهند، به این معنی که سیستم‌ها نه تنها در معرض استرس محیطی، بلکه در معرض خطرات امنیت سایبری و تداخل فیزیکی قرار دارند. بنابراین رایانه‌های لبه ناهموار  که برای استقرار صنعتی طراحی شده‌اند، باید هم امنیت دیجیتال و هم انعطاف‌پذیری سخت‌افزار را مورد توجه قرار دهند. Vincanwo Group، تامین‌کننده جهانی پلت‌فرم‌های محاسباتی صنعتی از سال 2008، سیستم‌های محاسباتی ناهمواری را توسعه می‌دهد که از عملیات لبه ایمن در تولید، حمل‌ونقل، انرژی و سایر صنایع نیازمند پشتیبانی می‌کنند که قابلیت اطمینان و امنیت باید با هم کار کنند.

 

چرا امنیت در لبه صنعتی با امنیت مرکز داده متفاوت است؟

دستگاه های لبه توزیع شده، در معرض دید قرار می گیرند و نظارت بر آنها سخت تر است

مراکز داده در محیط های کنترل شده ای که دسترسی فیزیکی محدود است و سیستم های نظارت امنیتی متمرکز هستند، کار می کنند. سیستم‌های محاسباتی لبه‌های صنعتی تحت شرایط بسیار متفاوتی مستقر می‌شوند. به جای قرار گرفتن در اتاق‌های سرور امن، ممکن است در طبقات تولید، داخل کابینت‌های کنار جاده یا در مکان‌های زیرساختی دورافتاده نصب شوند.

این استقرارهای توزیع شده نظارت را پیچیده تر می کند. سیستم های لبه ممکن است در چندین تأسیسات یا مناطق جغرافیایی پخش شوند و نظارت فیزیکی مستقیم اغلب محدود است. از آنجایی که این دستگاه‌ها با سیستم‌های فناوری عملیاتی تعامل دارند، همچنین به نقاط ورود بالقوه به شبکه‌های زیرساخت حیاتی تبدیل می‌شوند.

حفظ امنیت قوی برای این سیستم‌های توزیع‌شده هم نیازمند حفاظت نرم‌افزاری و هم حفاظت در سطح سخت‌افزار است.

خطر دسترسی فیزیکی اغلب دست کم گرفته می شود

بسیاری از محیط‌های صنعتی شامل فضاهای کاری مشترکی هستند که تیم‌های متعددی به تجهیزات دسترسی دارند. طبقات مغازه اغلب شامل کارکنان تعمیر و نگهداری، پیمانکاران و اپراتورهایی است که در نزدیکی کابینت های کنترل یا ایستگاه های نظارت کار می کنند.

کابینت های ریموت چالش دیگری را ارائه می دهند. سیستم های نصب شده در امتداد بزرگراه ها، خطوط ریلی یا خطوط لوله انرژی ممکن است نظارت دائمی نداشته باشند. اگر اقدامات حفاظتی سخت افزاری کافی نباشد، این تاسیسات می توانند در برابر دستکاری آسیب پذیر باشند.

تأسیسات میدانی مانند ایستگاه‌های نظارت محیطی یا سیستم‌های زیرساختی توزیع شده اغلب به اقدامات امنیتی فیزیکی محدود متکی هستند. هنگامی که سیستم های محاسباتی در دسترس هستند، تعامل فیزیکی غیرمجاز به یک امکان واقعی تبدیل می شود.

تعمیر و نگهداری شخص ثالث نیز ریسک را معرفی می کند. اگر دستگاه‌ها فاقد اقدامات کنترل دسترسی مناسب باشند، ممکن است پیمانکارانی که تجهیزات را سرویس می‌کنند، سهواً به پورت‌های سیستم یا سخت‌افزار داخلی دسترسی پیدا کنند.

این عوامل نشان می دهد که چرا امنیت فیزیکی باید به عنوان بخش اساسی طراحی محاسبات لبه صنعتی در نظر گرفته شود.

 

چرا کامپیوترهای لبه ناهموار باید به عنوان زیرساخت امنیتی در نظر گرفته شوند؟

آنها داده های عملیاتی را به صورت محلی پردازش می کنند

سیستم های محاسبات لبه اغلب اطلاعات عملیاتی حساس را پردازش می کنند. معیارهای تولید، داده‌های عملکرد تجهیزات و سیستم‌های نظارت ایمنی، همگی به پلتفرم‌های محاسباتی قابل اعتمادی که نزدیک به تجهیزات صنعتی کار می‌کنند، بستگی دارند.

از آنجایی که این سیستم ها داده های عملیاتی بلادرنگ را مدیریت می کنند، به طور موثر بخشی از زیرساخت های حیاتی سازمان می شوند. بنابراین حفاظت از آنها برای حفظ تداوم عملیات ضروری است.

آنها ممکن است بین تجهیزات OT، حسگرها، دوربین ها و شبکه های سازمانی قرار گیرند

رایانه های لبه صنعتی اغلب به عنوان واسطه بین سیستم های فناوری عملیاتی و شبکه های سازمانی عمل می کنند. حسگرها، دوربین‌ها و ماشین‌آلات داده‌ها را به پلتفرم‌های لبه منتقل می‌کنند، جایی که قبل از ارسال به سیستم‌های متمرکز، تجزیه و تحلیل می‌شوند.

این موقعیت در معماری شبکه، رایانه های لبه را به یک نقطه ادغام کلیدی بین محیط های عملیاتی و فناوری اطلاعات تبدیل می کند. در صورت به خطر افتادن، این دستگاه ها به طور بالقوه می توانند چندین لایه زیرساخت را در معرض دید قرار دهند.

بنابراین، اقدامات امنیتی سخت افزاری و نرم افزاری قوی برای حفاظت از داده های عملیاتی و یکپارچگی شبکه ضروری است.

خرابی دستگاه می تواند به یک مشکل تداوم عملیاتی تبدیل شود، نه فقط یک مشکل فناوری اطلاعات

برخلاف رایانه‌های اداری، سیستم‌های لبه صنعتی اغلب مسئول پشتیبانی از گردش کار تولید یا فرآیندهای نظارت بر ایمنی هستند. اگر یک پلت فرم محاسباتی به دلیل مسائل امنیتی از کار بیفتد، عواقب آن ممکن است فراتر از سیستم های فناوری اطلاعات باشد.

اگر سیستم های بازرسی از کار بیفتند، خطوط تولید ممکن است به درستی کار نکنند. سیستم های نظارتی ممکن است تشخیص ناهنجاری ها یا رویدادهای ایمنی را متوقف کنند. اختلال عملیاتی می تواند به سرعت به ضررهای مالی یا خطرات ایمنی تبدیل شود.

این واقعیت ها نشان می دهد که چرا سیستم های محاسباتی صنعتی باید با ملاحظات امنیتی یکپارچه در خود پلت فرم سخت افزاری طراحی شوند.

 

ویژگی های اصلی امنیت سایبری که خریداران باید به دنبال آن باشند

TPM، راه‌اندازی امن و اعتماد مبتنی بر سخت‌افزار

مکانیسم های اعتماد مبتنی بر سخت افزار نقش مهمی در ایمن سازی پلت فرم های محاسباتی ایفا می کنند. فناوری Trusted Platform Module به شما کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که یکپارچگی سیستم می تواند قبل از بارگیری نرم افزار تأیید شود.

عملکردهای ایمن بوت از اجرای نرم افزارهای غیرمجاز در هنگام راه اندازی سیستم جلوگیری می کند. با تأیید سیستم عامل و اجزای سیستم عامل، این مکانیسم ها به محافظت در برابر تغییرات مخرب کمک می کنند.

این حفاظت‌های سطح سخت‌افزار پایه‌ای از اعتماد ایجاد می‌کنند که از استراتژی‌های امنیتی سطح بالاتر پشتیبانی می‌کند.

BIOS یا محافظت از سیستم عامل

امنیت سیستم عامل یکی دیگر از اجزای حیاتی امنیت سایبری صنعتی است. تغییرات غیرمجاز در بایوس یا سفت‌افزار می‌تواند رفتار سیستم را به خطر بیندازد و محافظت‌های سیستم عامل را دور بزند.

سیستم‌هایی که برای امنیت صنعتی طراحی شده‌اند، مکانیسم‌هایی را شامل می‌شوند که از میان‌افزار در برابر تغییرات غیرمجاز محافظت می‌کنند. این ویژگی‌ها تضمین می‌کنند که دستورالعمل‌های مهم سیستم بدون تغییر باقی می‌مانند مگر اینکه به‌روزرسانی‌های مجاز اعمال شوند.

حفظ یکپارچگی سفت‌افزار به‌ویژه برای سیستم‌های لبه توزیع‌شده که در آن دسترسی فیزیکی ممکن است مهم است.

پشتیبانی از رمزگذاری سخت افزاری

قابلیت های رمزگذاری به محافظت از داده های حساس پردازش شده توسط سیستم های لبه کمک می کند. پلتفرم‌های محاسباتی صنعتی ممکن است شامل شتاب سخت‌افزاری برای فرآیندهای رمزگذاری شوند که امکان مدیریت امن داده‌ها را بدون به خطر انداختن عملکرد فراهم می‌کند.

ویژگی‌های ذخیره‌سازی امن همچنین کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که داده‌ها حتی در صورت دسترسی به سخت‌افزار فیزیکی محافظت می‌شوند.

USB کنترل شده و دسترسی جانبی

پورت های خارجی نشان دهنده آسیب پذیری بالقوه دیگری است. دستگاه‌های غیرمجاز متصل شده از طریق USB یا سایر درگاه‌ها می‌توانند نرم‌افزارهای مخرب را معرفی کنند یا داده‌های حساس را استخراج کنند.

سیستم‌های محاسباتی صنعتی اغلب مکانیسم‌هایی را در خود جای می‌دهند که دسترسی محیطی را کنترل یا محدود می‌کنند. این ویژگی‌ها به مدیران اجازه می‌دهد تا تعیین کنند کدام دستگاه‌ها می‌توانند با سیستم تعامل داشته باشند و از اتصالات سخت‌افزاری غیرمجاز جلوگیری کنند.

هم ترازی استراتژی سیستم عامل و به روز رسانی

امنیت همچنین به حفظ به روز بودن سیستم عامل ها و اجزای نرم افزار بستگی دارد. پلتفرم‌های محاسباتی لبه باید از مکانیسم‌های به‌روزرسانی ایمن پشتیبانی کنند که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد بدون ایجاد اختلال در عملیات، وصله‌ها را مستقر کنند.

فرآیندهای به‌روزرسانی قابل اعتماد تضمین می‌کنند که آسیب‌پذیری‌ها می‌توانند به سرعت برطرف شوند و در عین حال ثبات سیستم حفظ شود.

 

ویژگی‌های امنیتی فیزیکی بیش از آن چیزی است که خریداران متوجه می‌شوند اهمیت دارند

طراحی محفظه بدون دستکاری یا مقاوم در برابر دستکاری

طراحی محفظه فیزیکی به طور مستقیم به امنیت دستگاه کمک می کند. سیستم های محاسباتی صنعتی اغلب دارای محفظه های تقویت شده ای هستند که در برابر دستکاری یا دسترسی غیرمجاز مقاومت می کنند.

ویژگی‌های غیرقابل دستکاری به اپراتورها اجازه می‌دهد تشخیص دهند که یک دستگاه چه زمانی باز یا تغییر یافته است. این قابلیت به حفظ یکپارچگی سیستم در سراسر تاسیسات توزیع شده کمک می کند.

نصب ایمن و دسترسی محدود به پورت

طراحی نصب در حفاظت فیزیکی نقش دارد. دستگاه‌هایی که به طور ایمن در داخل کابینت‌ها یا محفظه‌های زیرساخت نصب شده‌اند، کمتر بدون مجوز قابل دسترسی یا برداشتن هستند.

دسترسی محدود به پورت همچنین به جلوگیری از اتصالات غیرمجاز کمک می کند. پوشاندن یا محافظت از پورت های خارجی، احتمال ورود سخت افزارهای مخرب به سیستم را کاهش می دهد.

نظارت بر محیط زیست و نظم و انضباط استقرار

استراتژی های امنیتی شامل رویه های عملیاتی نیز می شود. نظارت بر شرایط محیطی و حفظ شیوه های نصب مناسب به اطمینان از ایمن و پایدار ماندن سیستم های محاسباتی کمک می کند.

بازرسی‌های منظم و روش‌های استقرار استاندارد، احتمال قرار گرفتن در معرض تصادفی یا پیکربندی نادرست را کاهش می‌دهد.

چرا ساخت و ساز ناهموار از امنیت و همچنین دوام پشتیبانی می کند

طراحی های کامپیوتری صنعتی مقاوم، مزایای امنیتی بیشتری را فراتر از حفاظت از محیط زیست ارائه می دهد. محفظه های بادوام در برابر آسیب های فیزیکی و دستکاری های غیرمجاز مقاومت می کنند.

ساختار قوی شاسی همچنین از قطعات داخلی در برابر تلاش های دستکاری محافظت می کند. این ترکیب دوام و دسترسی کنترل شده به حفظ یکپارچگی سیستم در محیط های چالش برانگیز کمک می کند.

 

چک لیست امنیت سایبری و امنیت فیزیکی برای رایانه های لبه ناهموار

لایه امنیتی	ویژگی مثال	ریسک کاهش یافته است	چرا در استقرار صنعتی اهمیت دارد؟
اعتماد سخت افزاری	TPM و بوت امن	تغییر سیستم عامل غیر مجاز	اطمینان حاصل می کند که سیستم با نرم افزار تأیید شده شروع می شود
حفاظت از سیستم عامل	تنظیمات BIOS قفل شده است	تغییرات سیستم عامل مخرب	از یکپارچگی سیستم محافظت می کند
امنیت داده ها	پشتیبانی از رمزگذاری سخت افزاری	سرقت اطلاعات	از اطلاعات عملیاتی محافظت می کند
حفاظت فیزیکی	محفظه مقاوم در برابر دستکاری	دسترسی سخت افزاری غیرمجاز	از دستکاری فیزیکی جلوگیری می کند
کنترل محیطی	دسترسی به USB محدود شده است	معرفی بدافزار	خطرات دستگاه خارجی را محدود می کند
کنترل شبکه	پروتکل های دسترسی از راه دور ایمن	ورود غیر مجاز به شبکه	اتصال ایمن را حفظ می کند

 

معماری شبکه پس از انتخاب سخت افزار همچنان اهمیت دارد

تقسیم بندی بین IT و OT

تقسیم بندی شبکه، شبکه های فناوری عملیاتی را از سیستم های فناوری اطلاعات سازمانی جدا می کند. این جداسازی به محدود کردن گسترش حوادث امنیتی احتمالی کمک می کند.

سیستم های محاسبات لبه اغلب به عنوان دروازه بین این محیط ها عمل می کنند و طراحی شبکه ایمن را ضروری می کنند.

دسترسی و نگهداری از راه دور ایمن

قابلیت های دسترسی از راه دور به مدیران اجازه می دهد تا سیستم های لبه را بدون سفر به هر مکان استقرار نظارت و مدیریت کنند. پروتکل های ارتباطی ایمن تضمین می کنند که این اتصالات از راه دور محافظت می شوند.

روش های احراز هویت و رمزگذاری مناسب برای حفظ ایمن مدیریت از راه دور ضروری هستند.

به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض داده های غیر ضروری

معماری‌های محاسبات لبه اغلب نیاز به انتقال حجم زیادی از داده‌های خام به سیستم‌های متمرکز را کاهش می‌دهند. پردازش اطلاعات به صورت محلی به سازمان ها اجازه می دهد که فقط نتایج یا خلاصه های مرتبط را به اشتراک بگذارند.

این رویکرد قرار گرفتن در معرض داده های غیر ضروری را محدود می کند و سطح حمله مرتبط با انتقال داده در مقیاس بزرگ را کاهش می دهد.

طراحی برای سایت های قطع یا به طور متناوب متصل

برخی از استقرارهای لبه در مکان هایی که اتصال متناوب است عمل می کنند. استراتژی های امنیتی باید این شرایط را با حصول اطمینان از اینکه سیستم ها حتی زمانی که اتصالات شبکه به طور موقت در دسترس نیستند، محافظت می شوند، در نظر بگیرند.

مکانیسم‌های حفاظت آفلاین و استراتژی‌های به‌روزرسانی ایمن به حفظ امنیت سیستم در چنین محیط‌هایی کمک می‌کنند.

 

چگونه امنیت به یک مزیت فروش تبدیل می‌شود، نه صرفاً به موضوع انطباق

چرا خریداران صنعتی به طور فزاینده سوالات امنیتی را زودتر می پرسند؟

همانطور که سیستم های صنعتی بیشتر به هم متصل می شوند، سازمان ها توجه بیشتری به خطرات امنیت سایبری دارند. خریداران اکنون ویژگی های امنیتی را در کنار عملکرد و دوام هنگام انتخاب پلت فرم های محاسباتی ارزیابی می کنند.

این تغییر نشان دهنده آگاهی رو به رشد از نقش زیرساخت محاسباتی در حفاظت از داده های عملیاتی و زیرساخت است.

انتخاب ایمن سخت افزار چقدر ریسک عملیاتی بلند مدت را کاهش می دهد

انتخاب پلتفرم های محاسباتی ایمن احتمال اختلالات پرهزینه را کاهش می دهد. سیستم‌های طراحی‌شده با ویژگی‌های امنیتی یکپارچه به محافظت در برابر دسترسی غیرمجاز، سرقت داده‌ها و تداخل عملیاتی کمک می‌کنند.

امنیت سخت افزاری قابل اعتماد همچنین انطباق با استانداردهای صنعت و الزامات نظارتی را ساده می کند.

چرا زیرساخت لبه قابل اعتماد از اعتماد مشتری پشتیبانی می کند

سازمان ها برای پشتیبانی از عملیات حیاتی به زیرساخت های محاسباتی وابسته هستند. هنگامی که سیستم های لبه ایمن و قابل اعتماد هستند، کسب و کارها به توانایی خود در مقیاس ایمن ابتکارات دیجیتال اعتماد می کنند.

پلتفرم‌های سخت‌افزار ایمن شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا تجزیه و تحلیل لبه، اتوماسیون و استقرار هوش مصنوعی را بدون ایجاد ریسک غیرضروری گسترش دهند.

 

نتیجه گیری

دیجیتالی شدن صنعتی به گسترش نقش سیستم های محاسباتی در لبه شبکه های عملیاتی ادامه می دهد. حفاظت از این سیستم ها مستلزم ترکیبی از مکانیسم های امنیت سایبری و پادمان های فیزیکی است که برای حفظ یکپارچگی سیستم با هم کار می کنند. رایانه های لبه صنعتی  که با ویژگی های امنیتی یکپارچه طراحی شده اند، پایه قوی تری را برای زیرساخت های صنعتی مدرن فراهم می کنند. Vincanwo Group پلتفرم‌های محاسباتی ناهمواری را توسعه می‌دهد که طراحی سخت‌افزار بادوام را با قابلیت‌های امنیتی پیشرفته ترکیب می‌کند و سازمان‌ها را در سراسر جهان قادر می‌سازد تا محیط‌های محاسباتی لبه‌ای قابل اعتماد و محافظت شده را به کار گیرند. اگر سازمان شما در حال برنامه ریزی برای تقویت امنیت سایبری صنعتی و استقرار زیرساخت های لبه ایمن است، برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد راه حل های محاسباتی ناهموار ما با ما تماس بگیرید.

 

سوالات متداول

چرا رایانه های لبه ناهموار برای امنیت سایبری صنعتی مهم هستند؟

رایانه های لبه ناهموار داده های عملیاتی را پردازش می کنند و دستگاه های صنعتی را به شبکه های سازمانی متصل می کنند. ویژگی های امنیتی سخت افزاری قوی به محافظت از این سیستم ها در برابر دسترسی های غیرمجاز و تهدیدات سایبری کمک می کند.

چه ویژگی های سخت افزاری امنیت رایانه لبه را بهبود می بخشد؟

ویژگی‌های مهم شامل ماژول‌های پلتفرم قابل اعتماد، مکانیسم‌های راه‌اندازی ایمن، حفاظت از سیستم عامل، پشتیبانی از رمزگذاری و دسترسی کنترل‌شده به پورت‌های خارجی است.

چرا امنیت فیزیکی برای دستگاه های محاسباتی لبه مهم است؟

دستگاه‌های لبه ممکن است در مکان‌هایی نصب شوند که دسترسی فیزیکی ممکن است. محفظه های مقاوم در برابر دستکاری و نصب ایمن به جلوگیری از دستکاری سخت افزاری غیرمجاز کمک می کند.

کامپیوترهای لبه ناهموار چگونه از دیجیتالی شدن صنعتی ایمن پشتیبانی می کنند؟

آنها طراحی سخت‌افزار بادوام را با مکانیسم‌های امنیتی یکپارچه ترکیب می‌کنند و سازمان‌ها را قادر می‌سازند زیرساخت محاسباتی قابل اعتماد را در حین محافظت از شبکه‌ها و داده‌های عملیاتی مستقر کنند.