如何將生成式 AI 集成到工業網絡中?
發布時間：2025-06-06 作者：Felipe Sabino Costa
生成式 AI 在工業網絡中的集成正在重塑 IEC 62443 等安全框架的實施和維護方式。通過自動化威脅檢測、網絡配置和合規性監控，AI 驅動的編程成為縮小運營技術（OT）安全挑戰差距的有力工具。
工業網絡是關鍵基礎設施的骨干，為能源、制造和運輸等行業的正常運營提供支持。然而，隨著 IT 和 OT 的融合日益加深，網絡安全隱患正以驚人的速度增長。國際自動化協會/國際電工委員會（ISA/IEC）62443 標準為保護工業自動化和控制系統（IACS）提供了一種系統的安全方法，但安全措施的落實需要持續的監控、配置和調整。
生成式AI作為一種能夠創建內容、生成代碼和預測模式的AI先進技術，已成為支持不同解決方案應對這些挑戰的強大工具。在工業網絡中，AI 驅動的編程開辟了一個新的視野，通過支持和自動化某些威脅檢測流程、增強異常檢測并確保符合 ISA/IEC 62443 等嚴格的安全框架來改變網絡安全。
圖：AI 驅動的系統可以幫助企業獲得自動化洞察，以減少停機時間并改進當前配置。圖片來源：Moxa
生成式 AI 在工業網絡中的作用
在了解生成式AI在工業網絡中的作用之前，我們首先需要了解這項技術的定義。生成式AI是一種能夠創造新內容的AI技術。它通過從現有數據中生成新數據，并利用現有知識解決新的查詢問題來工作。該技術目前在聊天機器人、產品開發和內容創作等領域的應用最為廣泛。
生成式 AI 正在通過實現以下功能來改變工業網絡：
● 自動化網絡配置和優化
AI 可以生成符合 IEC 62443 安全區域和管道的優化網絡配置，從而減少人為錯誤并提高效率。
●威脅檢測和響應
AI 模型可以實時分析大型數據集，識別異常并生成見解，以響應緩解安全風險的行動。
●自我修復網絡
AI 驅動的系統可以檢測通信故障、生成修復腳本并提供自動化洞察，以減少停機時間并改進當前配置。
●合規性和審計自動化
生成式 AI 可以生成安全文檔，根據 IEC 62443 要求驗證配置，并協助審核流程。
IEC 62443和AI增強網絡安全合規性的方式
IEC 62443 標準通過定義安全等級（SL）、訪問控制和風險評估方法，為保護工業自動化系統提供了一個框架。
AI 驅動的編程可以通過以下方式增強合規性：
●風險識別和威脅建模
AI 可以根據歷史攻擊模式生成威脅模型，并考慮到每個網絡的具體情況預測最可能的漏洞。雖然可見性工具仍然很重要，但公司可以執行額外的分析來提供其內部專業知識并仔細檢查已識別的模式。
● 安全補丁管理
AI 可以動態地建議補丁，確保維護團隊更積極地調查系統漏洞。
生成式 AI 增強工業控制系統安全性的方式
生成式 AI 不僅可以增強網絡安全合規性，還可以增強工業控制系統的安全性。生成式 AI 主要通過集中方式實現此目的：
1. 適用于安全區和管道的 AI 輔助網絡配置
在工業網絡中，根據 IEC 62443 定義安全區域和管道至關重要。生成式 AI 可以：
●分析網絡流量以推薦最適合響應的特定 AI 模型（數學模型），并根據網絡數據模式建議最佳安全分段。
●提出防火墻規則和訪問控制列表。
●模擬潛在的攻擊媒介并推薦網絡強化策略。
2. 智能入侵檢測和事件響應
傳統的入侵檢測系統（IDS）依賴于基于簽名的檢測，這通常無法抵御零日攻擊。生成式 AI 通過以下方式改進了這一點：
●分析實時網絡流量，并為檢測工具提供額外的見解，以識別行為異常。
●支持創建針對威脅性質和 ICS 特征量身定制的響應手冊。
●模擬潛在的攻擊路徑并推薦緩解策略的見解。
3. AI 驅動的合規性審計和報告
IEC 62443 合規性涉及詳細的文檔和持續審計。生成式AI 可以：
●支持基于實時網絡數據創建合規性文檔。
●分析日志是否與 IEC 62443 準則存在偏差。
●建議補救措施以主動解決合規性差距。
應用生成式 AI 的挑戰和注意事項
●雖然生成式 AI 具有顯著優勢，但在工業網絡中采用它必須解決關鍵挑戰：
●可解釋性和信任度：AI 生成的安全策略和配置必須對運營人員來說是透明且易于理解的。
●與遺留系統的集成：許多工業環境依賴于過時的基礎設施，這些基礎設施可能不支持 AI 驅動的自動化。
●AI自身的網絡安全風險：AI 模型可能成為對抗性攻擊的目標，需要額外的安全措施。
●工業控制系統中的決策：AI 不應在工業控制系統上做出自動化決策，而是應為資產所有者提供強大的洞察力，增加響應時間并將大量數據數字化以輔助人類決策。
生成式 AI 可以實現復雜任務的自動化，提高 IEC 62443 合規性，縮短對網絡威脅的響應時間，從而有可能改變工業網絡的網絡安全狀況。隨著 AI 驅動的編程不斷發展，制造企業必須在自動化和人工監督之間取得平衡，以確保工業網絡安全和彈性。
通過利用生成式 AI，工業企業可以邁向網絡安全主動而非被動的未來，從而最大限度地降低風險、增強合規性并提升關鍵基礎設施的安全性。