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随着工业自动化和控制系统(Industry Automation & Control System, 简称IACS)与运营技术(OT)的数字化和互联化，传统封闭的工业环境逐渐暴露于网络攻击之下。2010年“震网”(Stuxnet)病毒攻击伊朗核设施事件，揭示了关键基础设施的脆弱性，迫使全球重新审视工业网络安全。然而，传统IT安全标准（如ISO 27001）难以应对OT场景的独特需求（如实时性、设备长生命周期、物理安全耦合等）。为此，国际电工委员会(IEC)联合行业专家制定IEC 62443标准，旨在为工业自动化和控制系统(IACS)提供定制化安全框架，填补行业空白，并于2009年发布首版，后续持续迭代以适应新兴威胁。
 
IEC 62443标准统一了工业网络安全术语和方法论，推动能源、制造、交通等行业建立可落地的安全体系，例如通过“安全等级(SL)”量化防护目标，指导企业按需投资。同时要求设备供应商（如PLC制造商）和系统集成商遵循安全开发流程(IEC 62443-4-1)，从源头减少漏洞，提升工业产品全生命周期安全性。并且与NIST SP 800-82, ISO 27001等标准互补，形成跨领域解决方案。IEC 62443已成为全球工业项目招投标的常见要求（如欧洲能源设施），第三方认证（如TÜV）加速了市场对可信产品和服务的筛选。企业获得IEC 62443的认证将得以强化安全防护能力，获得合规与市场准入优势，接入提升商业竞争力。
 
IEC 62443的诞生标志着工业网络安全从“被动响应”转向“主动防护”，通过标准化方法论和技术要求，为全球关键基础设施筑起动态防御屏障，成为工业4.0时代不可或缺的安全基石。
 

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什么是IEC 62443?

IEC 62443是国际电工委员会(IEC)制定的一套针对工业自动化与控制系统(IACS)网络安全的标准。该标准通过构建综合性框架，指导组织采取防护措施以应对工业系统面临的网络威胁。其聚焦风险评估、系统设计、安全开发等关键环节，旨在降低工业环境中的安全脆弱性。IEC 62443对工业自动和控制系统的网络安全从多个角度进行了严格要求，包括：

     1.    安全等级(SL)划分：基于风险评估定义SL1（基础防护）至SL4（抵御国家级攻击），明确系统需满足的7项基础要求(FR)，如访问控制(FR2)、数据完整性(FR4)和事件响应(FR7)。
     2.    区域与管道模型：将工业网络划分为逻辑“区域”（按功能或风险等级），区域间通信通过严格管控的“管道”实现，最小化攻击面。例如，工厂控制区与办公网络需隔离，仅允许加密数据通过指定管道传输。
     3.    纵深防御策略：要求叠加物理安全、网络分段、设备加固、监控审计等多层防护，避免单点失效。例如，在SCADA系统中同时部署防火墙（网络层）、白名单机制（主机层）和日志分析（管理层）。
     4.    安全开发生命周期(SDLC)：强制供应商在硬件/软件开发阶段嵌入安全设计，涵盖需求分析、代码审核、渗透测试等环节，确保工业组件（如RTU、DCS）符合IEC 62443-4-2的安全功能要求。

其中IEC 62443-4对SDLC（安全开发生命周期）的关键技术要求，规范了工业组件和产品的安全开发流程，通过贯穿开发全流程的安全实践，SDLC 要求从源头减少漏洞，确保工业设备满足安全标准，核心要求包括：

     1.    安全需求分析：基于目标安全等级(SL)定义安全功能（如认证、加密）和抗攻击能力（如防篡改）。
     2.    威胁建模：识别开发各阶段潜在威胁（如未授权访问、数据泄露），并设计针对性防护措施。
     3.    安全设计原则：遵循最小权限、默认安全(Secure by Default)等原则，降低漏洞引入风险。
     4.    代码与测试安全
                o    代码审核：静态/动态分析确保代码无已知漏洞（如缓冲区溢出）。
                o    渗透测试：模拟攻击验证防护有效性（如协议逆向破解测试）。
     5.    供应链管理：确保第三方组件（如开源库）符合安全要求，记录来源与版本。
     6.    安全更新机制：支持固件/软件的漏洞修复和补丁分发，避免生命周期中断。
     7.    文档与培训：提供安全配置指南，并对开发团队进行安全编码培训。

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难点和挑战

  • 从传统的开发方法到保证网络安全的安全设计和开发理念的转变有很高的经验壁垒

  • IEC 62443标准所要求的各个环节的开发和测试工作如何快速落地？

  • 工业设备依赖大量第三方软硬件（如开源库、通信芯片），如何建立有效的供应链安全管理机制？

  • 开发团队需掌握安全编码、威胁建模等技能，培训周期长且资源投入大

  • 缺乏标准化安全测试工具和方法满足IEC 62443-4规定的安全功能验证要求

解决方案

  • 安全编码规范检测 (Coding Standard)

  • 安全漏洞扫描 (SAST)

  • 软件物料清单/固件安全检测 (SBOM)

  • 软件成分分析/开源组件安全 (SCA/CVE)

  • 模糊测试 (Fuzzing)

  • 渗透测试 (Penetration Testing)

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