NSA发布OT智能控制器安全框架，应对国家级关键设施融合风险

美国国家安全局（NSA）于2025年4月发布《国家安全系统中的智能控制器安全》技术报告，系统性提出针对OT（运营技术）智能控制器的安全强化方案。该报告基于对NIST安全控制与ISA 62443-4-2技术标准的对比研究，旨在应对IT/OT融合背景下关键基础设施面临的颠覆性风险，尤其针对国家安全系统（NSS）中支撑关键任务的智能控制器。

背景：IT/OT融合加剧关键基础设施系统性风险

随着工业控制系统（OT）对信息网络（IT）的依赖加深，传统封闭的OT环境正面临前所未有的安全威胁。美国国家安全局（NSA）在最新报告中指出，智能控制器——这类具备边缘计算、高速通信能力的OT嵌入式设备——因其广泛联网特性，已成为国家级攻击者的高价值目标。

IT/OT的深度集成使得针对OT的网络攻击可直接导致关键任务中断（如国防系统瘫痪）、公共安全危机（如电网停摆）及巨额财务损失（如能源管线爆炸）。传统OT设备普遍缺乏默认安全配置，且遗留系统占比高（部分设备服役超20年），叠加IT组件的固有漏洞，形成双重攻击面。

核心措施：NSA提出智能控制器安全三支柱

NSA在《国家安全系统中的智能控制器安全》技术报告中，构建了覆盖策略、技术、标准的立体化防护框架。

（1）动态安全策略

强制访问控制（FR2）：实施最小权限原则，设备需支持多因素认证及角色分级，限制未授权操作。

数据全生命周期加密（FR4）：确保配置参数、控制指令在存储与传输中全程保密，防范中间人窃取。

无线接口管控：默认禁用非必要无线功能（如Wi-Fi/蓝牙），确需使用时需通过物理开关控制。

（2）技术标准对齐

将NIST中等安全基准（MMM）与ISA 62443-4-2工业标准对比，识别出11项安全控制缺口（如固件签名验证缺失），提出增强要求。

要求设备厂商在设计阶段嵌入安全功能，推动“安全始于设计”理念。

（3）全周期管理机制

定期测试与更新：每季度至少一次对OT固件、嵌入式软件及网络组件进行漏洞扫描与升级。

退役数据清除：确保淘汰设备中的敏感数据不可恢复，防止二手市场泄露。

预期目标：构建国家级OT安全生态

NSA通过三大战略行动，推动关键基础设施防御体系升级。

（1）OT保障伙伴关系（OTAP）试点

建立首个国家级OT组件安全测试流程，2025年内完成50个NSS智能控制器的合规性验证。联合军方、能源部门建立攻防演练平台，模拟APT组织对OT系统的渗透场景。

（2）工业安全标准全球化

向国际自动化协会（ISA）提交标准修订提案，推动ISA-62443-4-2纳入NSA提出的增强要求，计划2026年发布新版本。联合北约成员国制定OT设备跨国采购安全规范，限制高风险供应链产品进入关键领域。

（3）公私协同防御网络

鼓励私营部门（如电力、制造业）采用符合NSA标准的智能控制器，承诺对合规企业提供威胁情报优先共享。设立OT安全创新基金，2025年投入2亿美元支持边缘计算加密、零信任OT网络等技术研发。

【闲话简评】

NSA此次行动标志着OT安全从“孤立加固”向“体系化防御”转型。智能控制器作为IT/OT融合的枢纽节点，其边缘计算与联网能力在提升效率的同时，也打破了传统工业系统的封闭性，使其暴露于APT攻击之下。框架的价值在于三点突破。

一是方法论创新：采用定性研究、数据映射及NIST-ISA标准对比，揭示OT安全盲区。例如，ISA-62443-4-2未覆盖的无线接口管理问题被纳入新规，直击勒索软件通过Wi-Fi渗透OT网络的现实威胁。

二是可操作性强化：禁用非必要无线功能等具体条款，为企业提供明确执行路径，避免标准模糊导致的落地困难。将安全要求嵌入设备生命周期，推动“设计即安全”理念，减少后期打补丁式防护的被动性。

三是生态协同导向：OTAP项目促进政府-行业协同，通过试点验证控制措施有效性，加速最佳实践扩散。

当然，在落地过程中仍然面临艰难的挑战。一是遗留系统改造：多数工业设备生命周期超20年，需制定分阶段迁移计划，优先替换高风险节点。二是无线管理悖论：在必须使用无线的场景（如远程油田监控），需部署零信任网络切片，限制攻击横向移动。三是供应链安全：建议将CRE要求纳入采购合同，强制供应商提供安全审计报告，并建立设备指纹数据库，动态监测异常行为。

OT安全需打破“封闭性幻觉”，构建主动免疫能力。NSA框架为OT安全树立了新标杆，但其成效取决于跨部门执行力与行业适配度。未来，需推动威胁情报共享机制，将OTAP经验扩展至民用领域，方能构建全域联动的工业安全生态。

参考资源

1、https://www.nsa.gov/Press-Room/Press-Releases-Statements/Press-Release-View/Article/4163002/nsa-publishes-recommendations-for-smart-controller-security-controls-and-techni/

2、https://executivegov.com/2025/04/nsa-smart-controller-cybersecurity-recommendations/

3、https://media.defense.gov/2025/Apr/22/2003695617/-1/-1/0/CTR-OTAP-SMART-CONTROLLER-SECURITY-IN-NSS.PDF