با افزایش پیچیدگی تهدیدات سایبری، شبکه‌های صنعتی و زیرساخت‌های حیاتی بیش از گذشته در معرض حملات هدفمند قرار گرفته‌اند. محیط‌های OT و ICS به دلیل ماهیت عملیاتی خود، نیازمند راهکارهای امنیتی با پایداری بالا، حداقل سطح حمله و عدم وابستگی به سیستم‌عامل هستند؛ ویژگی‌هایی که اغلب راهکارهای امنیتی نرم‌افزاری قادر به تأمین کامل آن‌ها نیستند.

راهکارهای مبتنی بر نرم‌افزار مانند فایروال‌ها، VPNها و سیستم‌های رمزنگاری وابسته به سیستم‌عامل، اگرچه در محیط‌های IT کارآمد هستند، اما در شبکه‌های صنعتی با چالش‌هایی مانند نیاز به به‌روزرسانی مداوم، وابستگی به Patchهای امنیتی و وجود سطح حمله نرم‌افزاری مواجه‌اند.

دستگاه رمزنگاری سخت‌افزاری چیست؟

دستگاه‌های رمزنگاری سخت‌افزاری، سامانه‌هایی اختصاصی و مستقل از سیستم‌عامل هستند که عملیات امنیتی را مستقیماً در سطح سخت‌افزار انجام می‌دهند. این دستگاه‌ها معمولاً با اهداف زیر طراحی می‌شوند:

• رمزنگاری داده‌ها در سطح سخت‌افزار

• ایجاد ارتباط امن نقطه‌به‌نقطه

• کنترل و فیلترینگ ترافیک شبکه

• محافظت از شبکه‌های صنعتی در برابر حملات سایبری

به دلیل حذف لایه‌های نرم‌افزاری، این سامانه‌ها:

• در برابر بدافزارها مقاوم‌اند

• به به‌روزرسانی‌های مداوم امنیتی وابسته نیستند

• قابلیت کارکرد پایدار 24/7 دارند

• سطح حمله بسیار محدودی دارند

نقش معماری OS-less در افزایش امنیت

بخش عمده‌ای از حملات سایبری از طریق آسیب‌پذیری‌های سیستم‌عامل انجام می‌شود. معماری‌های OS-less با حذف کامل سیستم‌عامل، این مسیر حمله را به‌طور بنیادین از بین می‌برند.

مزایای این معماری شامل:

• عدم امکان اجرای باج‌افزار و بدافزار

• حذف آسیب‌پذیری‌های Zero-Day مرتبط با سیستم‌عامل

• عدم وجود Rootkit و Exploitهای نرم‌افزاری

• کاهش شدید سطح حمله

در چنین معماری‌هایی، مهاجم عملاً نقطه ورودی مؤثری برای نفوذ در اختیار ندارد.

رمزنگاری مبتنی بر FPGA در محیط‌های صنعتی

بسیاری از راهکارهای رمزنگاری سخت‌افزاری مدرن، از FPGA برای پیاده‌سازی الگوریتم‌های رمزنگاری مانند AES-256 استفاده می‌کنند. این رویکرد امکان رمزنگاری آنی داده‌ها را با تأخیر بسیار کم و بدون وابستگی به پردازشگرهای عمومی فراهم می‌سازد.

ویژگی‌های این مدل رمزنگاری:

• تونل امن واقعی نقطه‌به‌نقطه

• سرعت بالا و تأخیر حداقلی

• عدم وابستگی به استک نرم‌افزاری

• مناسب برای داده‌های صنعتی و تله‌متری

چرا شبکه‌های OT به رمزنگاری سخت‌افزاری نیاز دارند؟

راهکارهای امنیتی IT برای محیط‌های صنعتی طراحی نشده‌اند. شبکه‌های OT نیازمند:

• پایداری بلندمدت بدون قطعی

• امنیت مستقل از آسیب‌پذیری‌های نرم‌افزاری

• سازگاری با تجهیزات قدیمی

• حداقل پیچیدگی عملیاتی

رمزنگاری سخت‌افزاری این نیازها را به‌صورت ذاتی برآورده می‌کند و به همین دلیل در صنایعی مانند نفت و گاز، نیروگاه‌ها، حمل‌ونقل، تولید، و سیستم‌های SCADA و ICS به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایعی که بیشترین نیاز را دارند:

• نفت و گاز

• نیروگاه‌ها

• تولید و کارخانه‌ها

• حمل‌ونقل

• مراکز نظامی و دولتی

• سیستم‌های SCADA و ICS

مقایسه مستقیم سخت‌افزاری و نرم‌افزاری

جمع‌بندی

با افزایش تهدیدات سایبری در زیرساخت‌های صنعتی، اتکا صرف به راهکارهای نرم‌افزاری دیگر پاسخ‌گوی نیازهای امنیتی OT نیست. رمزنگاری سخت‌افزاری مبتنی بر معماری OS-less و FPGA رویکردی پایدار، قابل‌اعتماد و آینده‌محور برای حفاظت از شبکه‌های حیاتی محسوب می‌شود.

برای مشاهده نمونه‌ای از پیاده‌سازی عملی این نوع معماری‌های رمزنگاری سخت‌افزاری، می‌توانید به بخش محصولات مراجعه کنید.

مشاهده محصولات رمزنگاری سخت‌افزاری