工业网络与安全|Control.com & Control Engineering:从 VPN 到零信任,OT 远程运维怎么做才安全?

浏览量:16 次 发布时间:2025-11-07 19:42 作者:明扬工控商城 下载docx

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栏目建议:工业网络与安全 / 远程运维

过去几年,远程运维几乎成了 OT(运营技术)现场的“标配”:设备厂商要远程调试,系统集成商要远程运维,业主工厂也希望总部能随时“看得见、调得了”。但连接一旦穿过 Internet,安全问题就摆在桌面上——特别是传统 VPN 模式,既是“生命线”,也是潜在的攻击入口。

Control.com 最近一篇《Remote Networking: Explaining VPNs for Control Engineers》把 VPN 在工业现场的工作原理讲得很清楚;而 Control Engineering 的 2025“年度产品奖”中,又出现了三菱电机与 Dispel 联合推出的 Dispel Zero Trust Remote Access,代表一种面向 OT 的零信任远程访问新路线。这两条线索放在一起,非常适合给工控圈做一次“从 VPN 到零信任”的系统梳理。

一、从串口线到 VPN:OT 远程运维的演进

在很多老工程师的记忆里,早年的远程维护很简单:

  • 带一根串口线/编程电缆,上门接在 PLC 或触摸屏上;
  • 后来出现工业调制解调器,用电话线拨号远程连;
  • 再往后是现场网关 + 以太网,工程师通过厂内办公网访问;
  • 再到今天,几乎所有 PLC / HMI / 机器人都支持以太网,甚至 Wi-Fi、4G/5G。

连接方式越来越灵活,但安全风险也随之增加:

  • 硬线连接:原则上只在内网,物理安全较高,但一旦办公网/控制网被桥接,入侵者也可能“顺藤摸瓜”进到控制系统。
  • 无线连接:Wi-Fi / 蓝牙给调试带来极大便利,也引入嗅探、弱密码、未授权接入等新问题。
  • 远程接入:一旦通过互联网远程操控 PLC / SCADA,攻击面从厂区扩展到全球。

在这样的背景下,VPN 成为近十多年来 OT 远程运维的“标准答案”——先解决“安全通道”的问题,再谈后面的访问控制与运维规范。

二、控制工程师眼里的 VPN:它到底做了什么?

Control.com 的文章用一个很直观的比喻:VPN 就是一条建立在公共 Internet 上的“加密隧道”,让远程工程师的电脑仿佛“插”在工厂内网里一样。其关键作用有三点:

  1. 构建虚拟专用网络:在公共网络上搭出一个“私有”网络,外人只能看到加密的流量,看不到内部地址与协议细节。
  2. 流量加密:采用 AES 等算法,对传输数据进行端到端加密,防止窃听与篡改。
  3. 身份认证:通过账号密码、证书甚至多因子认证来校验 VPN 用户身份。

在工业现场,VPN 常被用于:

  • 远程编程与维护:对 PLC、驱动器、机器人控制器等进行程序下载、在线监控、故障诊断;
  • SCADA / HMI 访问:在远端查看工艺画面、报警和历史数据;
  • 远程 I/O 与边缘网关:采集现场数据后转发到云端或总部;
  • 多厂区互联:用 VPN 把多个站点“拉到一个大局域网”里。

对很多工厂来说,只要 VPN 搭起来、延迟还可以、维护成本可控,就已经是“够用”的解决方案。但随着勒索软件、供应链攻击频发,只“有隧道”已经远远不够。

三、“只有 VPN”哪里不足?OT 场景的典型痛点

从安全架构角度看,传统 VPN 在 OT 远程运维中的主要问题集中在几类:

1. 一旦连上,就是“大内网通行证”

很多 OT 环境的 VPN 仍然是“网络级接入”:连接成功后,工程师几乎获得一个内网 IP,可以在授权网段里随意扫网段、连设备。如果账号被盗用、终端被木马控制,攻击者也获得了这张“通行证”。

2. 访问粒度太粗

  • 难以做到“只允许访问 A 产线某台 PLC 的某个端口”;
  • 对第三方厂商、短期驻场工程师,往往只能开一个统一的访问策略,事后也难以回溯“谁做了什么”。

3. 审计与责任难以界定

  • 多个工程师共用一个 VPN 账号、或通过跳板机再层层转发,日志很难追溯到“具体人”;
  • 许多厂站仍缺乏会话录屏、命令审计,出了事故只能“推测”。

4. OT 特有的可靠性与安全要求

在 OT 环境,安全不只是“机密性”,还包括可用性与安全生产

  • VPN 故障可能直接导致远程维护中断,影响抢修效率;
  • 错误操作、恶意操作可能直接影响人身安全与设备安全;
  • 许多设备协议(如 Modbus/TCP、各厂家专有编程端口)本身缺乏认证和加密,一旦 VPN 打通,协议本身就是“裸奔”。

这也是为什么越来越多标准与最佳实践(如 NIST SP 800-82、IEC 62443)开始强调:在 OT 领域,远程访问必须纳入统一安全架构,不能只是“加一条 VPN 就完事”。

四、零信任:OT 远程运维的新“地基”

零信任(Zero Trust)的核心原则可以概括为一句话:“从不默认信任,持续验证,再最小授权。” 它并不是简单“替代 VPN 的新玩具”,而是一整套方法论:

  • 身份优先,而不是网络优先:先确认“谁”(人或设备)、“从哪儿来”(地理位置、设备健康状况)、“要干什么”,再决定是否放行。
  • 最小权限(Least Privilege):只给用户完成当前任务所必须的最小权限,任务完成后自动收回。
  • 微分段(Micro-segmentation):不再给用户一个“大内网”,而是按应用、设备、工段、风险等级做细颗粒度分区。
  • 持续验证与监测:不是“连上一次就一劳永逸”,而是对会话持续监控,一旦行为异常立即阻断。

对 OT 远程运维来说,这意味着一种新的使用体验:

  • 工程师登录的是“远程维护门户”,在浏览器或客户端里看到的是一个个具体的“资产入口”,而不是某个网段;
  • 点击某台 PLC,平台在后台为当前会话动态建立到该 PLC 的安全通道,并记录所有操作;
  • 高风险操作(如安全参数修改、固件升级)可以强制要求双人审批或现场值班人员“协同确认”。

五、案例:三菱电机 × Dispel 的 OT 零信任远程访问

在 Control Engineering 2025 年的“产品奖”电子书中,一款名为 Dispel Zero Trust Remote Access 的解决方案获得了“安全与网络安全”类别的提名/奖项。它由三菱电机自动化与专注 OT 安全的 Dispel 联合推出:

  • 深度集成三菱电机 FA 设备:通过带有 Dispel 功能的 iQ-R 系列 WinCPU R102WCPU-W 或 RD55UP12-V C 智能功能模块,实现对控制系统的安全远程访问。
  • 按 IEC 62443 / NIST 等标准设计:设计上对齐 IEC 62443 以及 NIST 800-53、NERC CIP 等安全控制要求,提供集中化的安全策略管理和审计能力。
  • 零信任访问控制:通过 Dispel 的 Zero Trust Engine,对每一次远程会话做强认证、设备检查、策略判断,并支持会话录屏、密码保管库、端点隔离等功能。
  • 面向多行业的 OT 场景:目标行业包括食品饮料、包装、汽车、电子、医疗、物流、电力与水务等典型离散和过程制造领域。

这个案例有两个值得工控从业者关注的信号:

  1. OT 远程访问正在从“自建 VPN + 远程桌面”转向专用 SRA(Secure Remote Access)平台,并且与 PLC / PAC 等控制设备更紧耦合;
  2. 国际大厂开始用 IEC 62443 等标准来“包装”远程运维能力,这是供应商与业主在招投标、安全评估中可以共用的“语言”。

六、从 VPN 走向零信任:OT 远程运维的落地路径

对大多数工厂来说,完全抛弃现有 VPN 一步到位切换到零信任并不现实。更可行的做法是走一条“增强 VPN → 引入零信任平台 → 渐进迁移”的路线。

1. 梳理业务场景与资产清单

  • 列出所有需要远程访问的资产:PLC、HMI、机器人、驱动器、SCADA 服务器、历史数据库、工程师站等;
  • 按访问主体划分:内部工程师、设备供应商、系统集成商、IT 运维、管理层;
  • 按业务紧急程度分级:必须 7×24 可远程访问的(故障抢修)、计划性维护、纯监控浏览。

2. 重做网络分区:给远程访问一个“专用安全区”

参考 IEC 62443 / NIST SP 800-82 的做法,在 OT 与 IT 之间引入 DMZ(隔离区),并将外部远程访问终结在 DMZ 中,再通过受控通道进入控制网:

  • VPN 终端或零信任网关部署在 DMZ,而不是直接入 OT 网段;
  • DMZ 内通过跳板机、协议代理或应用网关访问 OT 资产;
  • 对关键控制网段(如 SIS、安全 PLC)进一步做网络与权限隔离。

3. 先把“旧 VPN”加固到不那么危险

在零信任平台上线之前,可以先对现有 VPN 做几件“立竿见影”的事情:

  • 启用多因子认证(MFA):禁止仅靠账户密码;
  • 限制访问范围:按用户/角色划定可访问的网段和端口,禁止“全网通”;
  • 关闭分流(Split Tunneling):防止用户一边连公司 VPN,一边上公网;
  • 集中日志与告警:把 VPN 日志汇聚到 SIEM / 日志平台,拉起异常登录告警机制;
  • 规范账户管理:个人账号个人用,供应商账号独立、到期自动禁用。

4. 引入 OT 场景的零信任远程访问平台

选型与落地时,可以关注几个关键能力:

  • 应用/资产级访问控制:不是“连网段”,而是“连某台设备、某个服务(例如 SCADA Web、工程师站 RDP)”;
  • 细粒度策略:按人员身份、设备状态(是否打补丁、是否装安全代理)、时间、地点等条件动态授权;:contentReference[oaicite:6]{index=6}
  • 强审计:会话录屏、操作命令记录、变更记录,方便事后追溯与合规审计;:contentReference[oaicite:7]{index=7}
  • OT 协议友好:支持 Modbus/TCP、OPC UA、各家 PLC 编程工具常用端口的代理与控制;
  • 与现有身份体系集成:可对接 AD / LDAP / IAM 平台,避免重复建库;
  • 适应弱网络环境:考虑远程站点网络质量差、设备算力有限的实际情况。

5. 建立“人、流程、技术”三位一体的远程运维制度

技术平台只是基础,更关键的是围绕它建立起远程运维的制度:

  • 明确哪些操作必须现场值班人员“陪同”或复核;
  • 重要变更(如安全参数调整、固件升级)必须走工单流程和变更审批;
  • 对第三方厂商设定“账号 + 合同 + 日志”三重约束:账号独立、合同写明责任边界、操作全过程留痕;
  • 定期复盘远程运维事件,修正策略与流程。

七、给业主工厂与集成商的“自查清单”

最后,可以用一份简化清单来判断自己的 OT 远程运维处于什么阶段:

  1. 目前远程访问是否全部走加密通道(VPN / ZTNA / 专用 SRA)?
  2. 远程访问是否全部终结在 DMZ,而不是直接打进控制网?
  3. 是否对不同角色(内部工程师、供应商、IT 运维)按最小权限划分访问范围?
  4. 是否启用了MFA、多因素认证?是否禁止账号共用?
  5. 能否清晰回答:某个时间点,某个供应商工程师在某台设备上做了哪些操作?
  6. 是否有对远程运维的书面流程(开窗、审批、现场确认、回退方案)?
  7. 是否规划了从传统 VPN 逐步过渡到零信任访问架构的路线(试点厂、试点产线)?

如果上述问题有一半以上的答案是“否”或“不确定”,就意味着你的远程运维架构仍停留在“只要能连上就行”的阶段,已经难以匹配现在的威胁环境。

结语:从“能连上”到“敢连上”

VPN 帮助控制工程师跨越了物理距离,让远程维护成为日常工作的一部分;而零信任则是在这个基础上,给 OT 远程运维加上了身份、上下文和策略的“安全骨骼”。

对明扬资讯的读者——无论你是设备厂商、系统集成商还是业主工厂——现在都到了认真思考一个问题的时候:

我们不光要“能连上工厂”,更要“敢放心让别人连进来”。

从梳理资产与场景、加固现有 VPN 开始,再通过试点将零信任远程访问逐步引入到关键产线,才是 OT 远程运维真正可持续、可规模复制的落地路径。


原文参考:Control.com《Remote Networking: Explaining VPNs for Control Engineers》、Control Engineering《Control Engineering 2025 Product of the Year – Safety & Cybersecurity》中的 Dispel Zero Trust Remote Access 条目、三菱电机与 Dispel 的新闻稿,以及部分 OT 远程访问 / 零信任最佳实践与标准解读文章。([Control.com][1]) [1]: https://control.com/technical-articles/remote-networking-explaining-vpns-for-control-engineers/ "Remote Networking: Explaining VPNs for Control Engineers - Technical Articles"
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