在以運營快速數(shù)字化和多種新興技術集成為特征的現(xiàn)代工業(yè)格局中，工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)的網(wǎng)絡安全已成為一個關鍵問題。這些系統(tǒng)是公用事業(yè)、制造工廠和關鍵基礎設施運營的基礎，正日益成為復雜網(wǎng)絡威脅的目標。ICS中安全漏洞的影響超出了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)盜竊或財務損失;它們包括潛在的運營中斷、安全隱患，以及嚴重情況下的環(huán)境災難。這加大了對強有力的網(wǎng)絡安全措施的需求，以保護這些關鍵系統(tǒng)免受新出現(xiàn)的威脅。
ICS從孤立的專有系統(tǒng)發(fā)展到更加互聯(lián)和標準化的網(wǎng)絡，顯著增加了其遭受網(wǎng)絡攻擊的脆弱性。這種互連性在提高效率和遠程監(jiān)控功能的同時，也使系統(tǒng)面臨新的攻擊媒介。因此，ICS的網(wǎng)絡安全策略需要是動態(tài)的、多方面的和有彈性的。在此背景下，并行冗余協(xié)議(PRP)的部署成為加強工業(yè)網(wǎng)絡網(wǎng)絡安全防御的戰(zhàn)略對策之一。
并行冗余協(xié)議(PRP)：可靠性的關鍵
PRP是一項基石技術，旨在確保網(wǎng)絡可靠性和系統(tǒng)可用性，這在工業(yè)環(huán)境中至關重要。通過在兩個獨立的網(wǎng)絡之間復制和傳輸數(shù)據(jù)，PRP最大限度地降低了停機和操作中斷的風險，這對于系統(tǒng)可用性與安全性和生產(chǎn)力同義的環(huán)境來說是一項關鍵功能。在 ICS中采用PRP不僅僅是一種冗余措施;它是一種減輕網(wǎng)絡事件和網(wǎng)絡故障影響的戰(zhàn)略方法，確保即使在網(wǎng)絡受損的情況下，系統(tǒng)的核心功能也不會受到影響。
并行冗余網(wǎng)絡的運行
隨著深入研究數(shù)字時代，保護工業(yè)網(wǎng)絡的重要性怎么強調(diào)都不為過。面對不斷變化的威脅以及工業(yè)和企業(yè)網(wǎng)絡的日益一體化，將PRP集成到ICS的網(wǎng)絡安全策略不僅是一種選擇，而且是必要的，因為它為加強ICS的網(wǎng)絡安全框架、確保關鍵基礎設施的運行完整性和安全性奠定了基礎。
PRP在增強ICS網(wǎng)絡安全方面的作用
在復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)領域，確保連續(xù)運行和數(shù)據(jù)完整性是有益且勢在必行的。并行冗余協(xié)議(PRP)處于解決這些迫切需要的技術前沿，可顯著增強網(wǎng)絡彈性和正常運行時間，這對于維護工業(yè)流程的安全性和效率至關重要。
PRP的運行遵循一個簡單而強大的原則：數(shù)據(jù)冗余。它確保每條關鍵數(shù)據(jù)同時通過兩個獨立的網(wǎng)絡(通常稱為LAN A和LAN B)發(fā)送。這些并行網(wǎng)絡是獨立的，這意味著它們不共享基礎設施，從而降低了同時發(fā)生故障的風險。PRP后的核心思想是，如果一個網(wǎng)絡出現(xiàn)故障、中斷或干擾，數(shù)據(jù)仍然可以通過另一網(wǎng)絡成功傳輸，從而保證數(shù)據(jù)流和系統(tǒng)運行不間斷。
PRP機制對終端設備是透明的，這意味著設備不需要專門設計來處理PRP—它們發(fā)送數(shù)據(jù)，PRP機制負責冗余。這種透明度延伸到應用層，在該層中操作就像只有一個網(wǎng)絡一樣進行，從而簡化了PRP與現(xiàn)有ICS環(huán)境的集成，而無需進行大量修改。
PRP在ICS網(wǎng)絡安全中的優(yōu)勢
零切換時間：在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡冗余方法中，從故障網(wǎng)絡切換到備份網(wǎng)絡時通常存在可檢測到的延遲。PRP消除了這種延遲，即使在網(wǎng)絡故障期間也能確保無縫數(shù)據(jù)流，這對于需要實時數(shù)據(jù)交換的流程至關重要。
提高可靠性和可用性：通過在兩個網(wǎng)絡上復制每個數(shù)據(jù)包，PRP顯著提高了網(wǎng)絡基礎設施的可靠性和可用性。這種冗余對于 ICS至關重要，因為停機可能會導致嚴重的運營中斷或安全隱患。
增強的安全態(tài)勢：雖然PRP主要是一種冗余協(xié)議，但它通過在一個網(wǎng)絡受到損害時提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶娲酚蓙黹g接提高網(wǎng)絡安全性。這意味著，即使網(wǎng)絡攻擊成功破壞一個網(wǎng)絡，系統(tǒng)也可以通過另一個網(wǎng)絡維持其運行和完整性，從而在攻擊得到緩解的同時繼續(xù)運行。
非侵入式實施：可以在不破壞現(xiàn)有網(wǎng)絡架構(gòu)的情況下實施PRP。這種非侵入式部署對于ICS環(huán)境特別有利，在這種環(huán)境中，任何系統(tǒng)修改都可能導致嚴重停機或需要復雜的重新配置。
結(jié)論
首先，PRP在增強ICS網(wǎng)絡安全方面的戰(zhàn)略重要性怎么強調(diào)都不為過。隨著工業(yè)網(wǎng)絡日益互聯(lián)并暴露于互聯(lián)網(wǎng)，它們變得更容易受到網(wǎng)絡威脅。PRP通過確保關鍵控制系統(tǒng)的完整性和可用性，即使在發(fā)生網(wǎng)絡事件時也不會受到損害。這種彈性對于能源、水處理和制造行業(yè)尤其重要，這些行業(yè)的系統(tǒng)停機可能會產(chǎn)生深遠的后果。
此外，采用PRP體現(xiàn)了一種主動的網(wǎng)絡安全方法，超越了傳統(tǒng)的被動措施。通過確保系統(tǒng)冗余和持續(xù)運行，PRP使組織能夠在發(fā)生不可預見的中斷的情況下保持對其系統(tǒng)的控制，從而提供緩沖來響應事件，而不會立即產(chǎn)生運營壓力。
PRP還可以與VLAN技術融合，以提供ICS網(wǎng)絡安全的整體方法，結(jié)合技術和優(yōu)勢來創(chuàng)建更具彈性和安全的網(wǎng)絡架構(gòu)。這種雙重策略滿足了現(xiàn)代工業(yè)運營的關鍵需求：確保系統(tǒng)持續(xù)可用性，同時防范日益復雜和規(guī)模不斷增加的網(wǎng)絡威脅。
總之，PRP是現(xiàn)代ICS網(wǎng)絡安全框架的基本要素。它的作用不僅僅限于數(shù)據(jù)冗余，還為工業(yè)網(wǎng)絡的整體彈性、安全性和可靠性做出了重大貢獻。隨著網(wǎng)絡威脅不斷發(fā)展并針對互連系統(tǒng)的漏洞，在ICS內(nèi)實施PRP不僅成為最佳實踐，而且成為全面網(wǎng)絡安全戰(zhàn)略的關鍵組成部分。通過無縫集成、零切換時間和增強的可靠性，PRP提供了重要的保護層，支持關鍵工業(yè)流程的不間斷運行，保護工業(yè)基礎設施的骨干。
參考資源
1、https://industrialcyber.co/expert/securing-the-future-integrating-prp-and-vlans-for-enhanced-
industrial-control-system-cybersecurity/
2、https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_Redundancy_Protocol#:~:text=Parallel%20Redundancy%20
Protocol%20(PRP)%20is,separated%20networks%20of%20similar%20topology.
來源：網(wǎng)空閑話plus
