在過(guò)去10年里,由于技術(shù)創(chuàng )新和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)演變成由大量數據驅動(dòng)的系統。由于所有工業(yè)數據都通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行路由,網(wǎng)絡(luò )之間的相互連通性日益增加,威脅也在不斷升級,因此越來(lái)越難以將工業(yè)控制系統 (ICS) 平臺從外部和內部威脅中隔離出來(lái),并對其提供保護。
網(wǎng)絡(luò )安全方案的制定需要圍繞 大數據方法進(jìn)行設計,對網(wǎng)絡(luò )流量和數據包的運行情況提供實(shí)時(shí)智能,以保護組織免受威脅和攻擊。商業(yè)智能解決方案著(zhù)力于內部結構化數據和基于規則的分析,并對這些信息進(jìn)行處理以便支持企業(yè)內部決策。大數據旨在增加可分析的數據的類(lèi)型和范圍,增加背景資料和有用的信息,從而更好的制定決策、優(yōu)化流程和提高安全意識。
大數據以可預測和更直接的方式,在規模和速度上進(jìn)行擴展,因此業(yè)務(wù)分析報告工具可以有機地增長(cháng)。速度對這個(gè)過(guò)程至關(guān)重要。為了減少獲得可操作結果所需的時(shí)間,大數據可能通過(guò)添加實(shí)時(shí)視圖的功能來(lái)提供優(yōu)勢,從而使運營(yíng)、工程和監督人員能夠在日常情況下更及時(shí)地作出響應。
通過(guò)采集實(shí)時(shí)數據,連續監控操作系統數據流量,使其可以通過(guò)機器學(xué)習建模能力來(lái)檢測不熟悉的活動(dòng)。圖片來(lái)源:MG Strategy+
大數據的架構
原始數據并不是非常有用,除非它變成了有價(jià)值的信息。這就需要對數據進(jìn)行分析和應用,使得企業(yè)管理層、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )部門(mén)等從中受益。對此需求的響應是基于軟件的分析和決策工具,它們適合于工業(yè)運營(yíng)管理解決方案。有了大數據的觀(guān)點(diǎn),公司可以對收集到的數據量進(jìn)行可視化,從而可以推動(dòng)產(chǎn)品和流程的改進(jìn)。
基于ICS數據的歷史數據庫和基礎架構是大數據架構的基礎;A架構通過(guò)提供實(shí)時(shí)數據來(lái)補充歷史數據庫,以便將數據聚合并呈獻給進(jìn)行大數據分析的過(guò)程平臺。人們不應忽視在設備和系統中集成可靠的 傳感器數據基礎設施的必要性,這些設備和系統可以提供連接并提升大數據分析的效率。
大數據的實(shí)現和架構,必須確保到傳感器的通信基礎結構足夠精細,以便能夠感知故障。隨著(zhù)越來(lái)越多的部門(mén)使用這些基于信息的資源,會(huì )有更多的數據產(chǎn)生,這可為企業(yè)帶來(lái)優(yōu)勢。
隨著(zhù)部署在工業(yè)部門(mén)中的數字平臺的增加(如現場(chǎng)總線(xiàn)被視為一項關(guān)鍵的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù),可幫助工業(yè)設施實(shí)現效率和成本效益的大幅提高),下一代工業(yè)數字平臺的演進(jìn),可以讓工業(yè)設施有新的連接和創(chuàng )造附加值的途徑。這個(gè)資本密集型部門(mén),擁有很重要的長(cháng)生命周期資產(chǎn),需要在整個(gè)服務(wù)年限內進(jìn)行持續的監控和維護。
正如企業(yè)選擇現場(chǎng)總線(xiàn)數字解決方案一樣,通過(guò)最大限度地提高工廠(chǎng)設備和設施的可用性來(lái)提高生產(chǎn)率并降低總體擁有成本,選擇大數據平臺也是如此。大數據平臺,旨在為這些高價(jià)值資產(chǎn)及其運作過(guò)程帶來(lái)新的價(jià)值,從而為生產(chǎn)率的提高和基于工業(yè)信息的服務(wù)創(chuàng )造一個(gè)新時(shí)代。
企業(yè)和解決方案提供商應努力協(xié)同工作,了解應用環(huán)境,確保它們能夠處理組織中存在的許多復雜的大數據和非結構化數據。在網(wǎng)絡(luò )監控和數據包級別的分析中,將產(chǎn)生大量操作員日志、網(wǎng)絡(luò )日志、事件日志和元數據,它還提供實(shí)時(shí)監視、智能和事件響應,以應對日益廣泛的網(wǎng)絡(luò )攻擊。
網(wǎng)絡(luò )態(tài)勢感知
通過(guò)收集實(shí)時(shí)數據連續監視操作系統數據流量將允許通過(guò)機器學(xué)習建模能力檢測不熟悉的活動(dòng)。這為業(yè)主和網(wǎng)絡(luò )安全審計員提供了前所未有的檢測能力和可見(jiàn)性,無(wú)論是網(wǎng)絡(luò )攻擊、操作故障還是事故。 捕獲和分析解決方案允許實(shí)時(shí)捕獲和分析流經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的每個(gè)數據包,通過(guò)分解分組協(xié)議層以確定每個(gè)分組的目的地和細節。
通過(guò)對每個(gè)數據包進(jìn)行分析,可以開(kāi)發(fā)出正常的流量模式,從而更容易容易檢測到偏差。伴隨著(zhù)大數據環(huán)境而來(lái)的是安全方面的挑戰,為了降低安全風(fēng)險,可以采用如下措施:例如,使用能夠跟上非關(guān)系數據庫不斷演變的安全解決方案,自動(dòng)數據傳輸的安全措施,確保高頻數據驗證的可信性、來(lái)源和準確性,應對與數據挖掘相關(guān)的不道德行為,對訪(fǎng)問(wèn)控制加密,并有一個(gè)詳細的審核過(guò)程來(lái)管理大量的數據。
使用大數據的好處
ICS供應商或解決方案提供商,可以聚合不同的數據源并對其進(jìn)行分析,以辨別易于實(shí)現的模式,并允許最終用戶(hù)做出更好的決策,這將定義新的競爭基線(xiàn),并為世界經(jīng)濟創(chuàng )造巨大的價(jià)值增長(cháng)。鑒于必須收集的信息來(lái)自許多遠程站點(diǎn)、傳感器和系統,并且需要大量的成本、時(shí)間和工程專(zhuān)業(yè)知識,因此實(shí)施大數據解決方案并不容易。
使用大數據可為企業(yè)帶來(lái)6大好處:
使信息更加透明;
獲得額外的詳細性能信息,以激勵創(chuàng )新、提高質(zhì)量;
使用詳盡的分析,最大限度地減少風(fēng)險并發(fā)現不可見(jiàn)的信息;
在受控的實(shí)驗環(huán)境下,將理論付諸實(shí)施及并對其結果進(jìn)行分析,指導投資決定;
為員工增加實(shí)時(shí)運營(yíng)中心,包括自動(dòng)化和分析,從而增加風(fēng)險管理,減少停機時(shí)間和運營(yíng)人員,增加產(chǎn)量;
對供應鏈管理、需求預測、綜合業(yè)務(wù)規劃、供應商協(xié)作和風(fēng)險分析進(jìn)行革命性的變革。
并不是每個(gè)人都相信數據分析能帶來(lái)收益。在最近的一項調查中,超過(guò)四分之一的受訪(fǎng)公司表示,在未來(lái)幾年內,他們沒(méi)有計劃對大數據和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行投資。
實(shí)施的挑戰與不確定性
一些受訪(fǎng)的用戶(hù)表示,他們沒(méi)有足夠的知識來(lái)證明與這項技術(shù)相關(guān)的成本和收益,其他原因還包括資源和時(shí)間等。超過(guò)半數的受訪(fǎng)對象說(shuō),他們已經(jīng)擁有成本效益高、可靠的系統,可以確保安全和高效運營(yíng),而且他們的公司在沒(méi)有大數據的情況下仍然獲得增長(cháng)。盡管倡導者將大數據作為可以提升運營(yíng)效率的知識財富,但懷疑人士擔心,大數據擴展了網(wǎng)絡(luò )安全攻擊面,而沒(méi)有提供足夠的防御。
使用大數據提高工作效率的一個(gè)挑戰是部署強大的可視化功能,捕獲所有可用數據,以允許在不需要定向查詢(xún)的情況下,顯示多層結構并可以迭代發(fā)現信息。(作者:Anil Gosine)
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