多年來(lái)，城市一直將IT嵌入城市系統(tǒng)中。近30年前，諸如交通信號(hào)燈之類(lèi)的基本城市服務(wù)就處于通信網(wǎng)絡(luò)的最前沿。

但是，隨著城市向智慧城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，將所有這些新的硬件和軟件連接在一起的工業(yè)控制系統(tǒng)出現(xiàn)了一個(gè)新名詞：運(yùn)營(yíng)技術(shù)或OT（Operational Technology）。如果傳統(tǒng)的IT專(zhuān)注于最終用戶(hù)計(jì)算、服務(wù)器和應(yīng)用程序，那么OT是將其他所有內(nèi)容鏈接在一起的軟件和系統(tǒng)。

智慧城市中的運(yùn)營(yíng)技術(shù)是什么？

運(yùn)營(yíng)技術(shù)使智慧城市成為“智能”。如果路燈對(duì)環(huán)境光做出反應(yīng)以調(diào)節(jié)其亮度，而不是僅僅在日落前15分鐘就亮起來(lái)，那么實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的軟件和傳感器就是可操作的技術(shù)。如果限速標(biāo)志根據(jù)天氣和能見(jiàn)度調(diào)整最大速度，以創(chuàng)造更安全的路段，那么這就是工作的全部時(shí)間。

顯然，運(yùn)營(yíng)技術(shù)的某些方面與傳統(tǒng)的IT應(yīng)用和系統(tǒng)沒(méi)有什么不同。他們都接受輸入，做出決定并產(chǎn)生結(jié)果。主要區(qū)別在于OT立即影響物理世界。

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）或監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集是OT的一個(gè)示例。 SCADA系統(tǒng)運(yùn)行石油和天然氣管道、管理電網(wǎng)，并控制流經(jīng)城市的水和廢水。當(dāng)人們談?wù)擈?qū)動(dòng)實(shí)用程序的技術(shù)時(shí)，他們使用“SCADA”一詞來(lái)表示它與具有數(shù)據(jù)庫(kù)后端的公司W(wǎng)eb服務(wù)器并不相同，即使可能存在通用組件。

重要的事情不是要專(zhuān)注于如何稱(chēng)呼所有這些始終在線(xiàn)的實(shí)時(shí)軟件和硬件，而是要承認(rèn)智慧城市正在向其OT產(chǎn)品組合添加越來(lái)越多的組件。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，所有這些OT都將構(gòu)成復(fù)雜而關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施。OT對(duì)隱私、可靠數(shù)據(jù)和傳感器以及24/7正常運(yùn)行時(shí)間的要求都使我們得出一個(gè)結(jié)論：安全性是智慧城市運(yùn)營(yíng)技術(shù)的關(guān)鍵部分。

網(wǎng)絡(luò)安全給智能城市運(yùn)營(yíng)技術(shù)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)上，安全專(zhuān)家使用“CIA”金字塔（機(jī)密性、完整性和可用性）來(lái)幫助分解和描述信息安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前的重點(diǎn)通常是機(jī)密性，因?yàn)閿?shù)據(jù)泄露和隱私丟失通常是企業(yè)IT部門(mén)最擔(dān)心的問(wèn)題。相比之下，智慧城市中的運(yùn)營(yíng)技術(shù)以平衡的方式面臨這三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上，機(jī)密性通常是最不重要的安全風(fēng)險(xiǎn)（除非涉及安全攝像機(jī)）。

當(dāng)在這一領(lǐng)域工作的傳統(tǒng)IT經(jīng)理開(kāi)始關(guān)注安全性時(shí)，從機(jī)密性向數(shù)據(jù)完整性和整體系統(tǒng)可用性的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移可能會(huì)令人討厭。傳統(tǒng)工具和技術(shù)的相對(duì)缺乏提出了第二個(gè)挑戰(zhàn)。

例如，每位IT經(jīng)理都應(yīng)了解的第一條安全規(guī)則是“保持系統(tǒng)的修補(bǔ)程序和最新?tīng)顟B(tài)”。在OT領(lǐng)域，打補(bǔ)丁并不是那么簡(jiǎn)單。

運(yùn)營(yíng)技術(shù)系統(tǒng)中的某些組件可能不容易打補(bǔ)丁。供應(yīng)商通常規(guī)模較小，并且通常沒(méi)有資源來(lái)為較舊的設(shè)備生成新軟件，因此可能沒(méi)有補(bǔ)丁。這些設(shè)備可能需要物理拆卸才能更新固件或軟件，這會(huì)花費(fèi)實(shí)際成本和系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。當(dāng)虛擬化和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室不可用時(shí)，很難測(cè)試補(bǔ)丁和更新。有時(shí)，供應(yīng)商與產(chǎn)品之間的兼容性問(wèn)題將完全阻止補(bǔ)丁程序。

這種觀點(diǎn)上的變化意味著保護(hù)OT系統(tǒng)與簡(jiǎn)單地將IT安全工具重新用于OT環(huán)境并不相同。相反，至關(guān)重要的是從頭開(kāi)始，并在制定威脅緩解計(jì)劃時(shí)考慮每個(gè)“ CIA”風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)智慧城市系統(tǒng)可能在從交通控制和照明到建筑安全的所有方面做出實(shí)時(shí)決策時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)可用性的潛在威脅尤其重要。例如，惡意或意外損壞的傳感器數(shù)據(jù)如果影響到城市的供水或污水處理系統(tǒng)，則會(huì)產(chǎn)生非常實(shí)際的后果。運(yùn)營(yíng)技術(shù)安全從業(yè)人員有時(shí)通過(guò)將“ CIA”重命名為“ AIC”并添加自己的安全性術(shù)語(yǔ)（包括彈性、可靠性和安全性）來(lái)強(qiáng)調(diào)需要特別關(guān)注。

要記住的另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是，許多智慧城市系統(tǒng)是從未連接到外部網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的后代。盡管它們可能在內(nèi)部使用網(wǎng)絡(luò)，但它們被設(shè)計(jì)為獨(dú)立運(yùn)行：經(jīng)常提到的氣隙安全性。當(dāng)IT和OT團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)矛F(xiàn)有的城市網(wǎng)絡(luò)，縮小空隙并將這些類(lèi)型的設(shè)備橋接到不太安全的城市或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，安全問(wèn)題可能會(huì)非常嚴(yán)重。

運(yùn)營(yíng)技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)

OT安全標(biāo)準(zhǔn)有兩種觀點(diǎn)：SCADA和物聯(lián)網(wǎng)。

由國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)及其ISA 62443標(biāo)準(zhǔn)和ISACA SCADA框架等組織代表SCADA方面。 SCADA的過(guò)程控制和工業(yè)自動(dòng)化導(dǎo)向意味著這些標(biāo)準(zhǔn)非常針對(duì)威脅，甚至更具體地針對(duì)要求的補(bǔ)救措施。

IT和OT團(tuán)隊(duì)可以查看這些文檔，以查看在智慧城市中部署OT所需的出色示例-但他們也要記住，這些范圍比現(xiàn)代OT所需的范圍要嚴(yán)格得多。

OT安全性的另一種觀點(diǎn)是，越來(lái)越多的組織活躍于IoT標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域，有時(shí)將其細(xì)分為工業(yè)IoT或IIoT。在美國(guó)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院制定了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全計(jì)劃，范圍從消費(fèi)者和家庭應(yīng)用到具有正在制定的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，而私營(yíng)部門(mén)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟則更緊密地關(guān)注智能領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)OT安全的入侵源于認(rèn)識(shí)到單一供應(yīng)商系統(tǒng)的時(shí)代即將結(jié)束。智慧城市將大量設(shè)備和產(chǎn)品（以及供應(yīng)商）帶到大平臺(tái)上，以滿(mǎn)足需求。物聯(lián)網(wǎng)一詞代表了所有連接到公用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，所有看起來(lái)都不像智能手機(jī)、PC或服務(wù)器的設(shè)備。智慧城市技術(shù)項(xiàng)目中內(nèi)置的傳感器和控制設(shè)備非常適合物聯(lián)網(wǎng)的定義。

盡管來(lái)自SCADA領(lǐng)域的傳統(tǒng)嚴(yán)格受控觀點(diǎn)已得到使用，但當(dāng)智慧城市項(xiàng)目包含受控不良的組件（如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)饋送、消費(fèi)級(jí)設(shè)備、傳感器和圖形設(shè)備）時(shí)，OT團(tuán)隊(duì)面臨的真正挑戰(zhàn)就來(lái)了專(zhuān)為未經(jīng)培訓(xùn)的最終用戶(hù)設(shè)計(jì)的用戶(hù)界面。這些加在一起帶來(lái)了許多潛在的安全問(wèn)題，這使物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)更具包容性的觀點(diǎn)成為團(tuán)隊(duì)開(kāi)始考慮OT安全性的更好方法。

在智慧城市中建立運(yùn)營(yíng)技術(shù)安全框架

OT安全對(duì)可靠性、信任度和安全性的重視程度超過(guò)了對(duì)傳統(tǒng)IT問(wèn)題（如隱私和機(jī)密性）的不同要求，IT專(zhuān)業(yè)人員必須深入了解并開(kāi)始進(jìn)行清晰的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在任何智慧城市項(xiàng)目中考慮安全性的時(shí)間越早，對(duì)每個(gè)人都越好。

隨著風(fēng)險(xiǎn)和威脅變得更加清晰，重要的是保持循環(huán)遍歷OT項(xiàng)目的各個(gè)層，以詢(xún)問(wèn)是否在各個(gè)層都減輕了風(fēng)險(xiǎn)。與傳統(tǒng)的IT程序一樣，從廣泛的層次開(kāi)始（物理、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序），然后從中進(jìn)行更深入的研究會(huì)很有幫助。例如，許多智慧城市項(xiàng)目可能包括一些公共云組件-天氣信息、地圖、基于云的身份驗(yàn)證服務(wù)-當(dāng)?shù)谌郊捌浠A(chǔ)架構(gòu)成為項(xiàng)目的一部分時(shí)，會(huì)帶來(lái)可用性、完整性和機(jī)密性的其他風(fēng)險(xiǎn)。

在許多智慧城市項(xiàng)目中，廣泛而不受控制的用戶(hù)群也要求特別強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的端點(diǎn)保護(hù)。當(dāng)項(xiàng)目涉及自助終端中內(nèi)置的傳統(tǒng)最終用戶(hù)計(jì)算設(shè)備（例如平板電腦、智能手機(jī)和筆記本電腦）時(shí)，同樣傳統(tǒng)的端點(diǎn)保護(hù)技術(shù)（例如反惡意軟件工具、移動(dòng)設(shè)備管理系統(tǒng)、加密的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、基于證書(shū)的身份驗(yàn)證和鎖定等等）向下配置可以發(fā)揮作用。

但是，如果自定義設(shè)備是項(xiàng)目的一部分，則可能需要通過(guò)假定設(shè)備已受到威脅（即使它們沒(méi)有受到損害）并基于該假設(shè)保護(hù)系統(tǒng)的其他每個(gè)部分來(lái)應(yīng)對(duì)其中的某些風(fēng)險(xiǎn)。

OT項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)盡最大可能?chē)L試回收可提供保護(hù)的現(xiàn)有IT技術(shù)。例如，應(yīng)使用防火墻、路由器和交換機(jī)上的微分段和細(xì)粒度訪(fǎng)問(wèn)控制將OT網(wǎng)絡(luò)分為每種設(shè)備類(lèi)型（也可能是每種設(shè)備）不同的安全區(qū)域。所有流量都應(yīng)在應(yīng)用程序?qū)舆M(jìn)行端到端加密，但是經(jīng)過(guò)加密/身份驗(yàn)證的網(wǎng)絡(luò)層VPN也應(yīng)在應(yīng)用程序下運(yùn)行，從而提供更高的安全級(jí)別。網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)控制應(yīng)用于任何有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接，以認(rèn)證設(shè)備并提供單獨(dú)的訪(fǎng)問(wèn)控制。

某些IT技術(shù)在OT領(lǐng)域可能無(wú)濟(jì)于事。例如，入侵防御系統(tǒng)，Web應(yīng)用防火墻和漏洞掃描程序在任何智慧城市項(xiàng)目中的使用都受到限制-盡管當(dāng)OT接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，它們都有助于增加安全性。