IEC 62443

IEC 62443是針對「工業通信網路-網路和系統的IT安全性」（Industrial communication networks - IT security for networks and systems）的一系列的國際標準。其中有許多有關控制系統安全性的技術及流程相關議題。其中會將工業應用分為三種不同的角色：操作者、整合者（整合服務及維護服務的提供者）及製造商。每個角色都有其以風險為基礎的研究方式，可以在其活動中管理通訊安全相關的風險。

這些標準會由許多不同產業的從業人員使用，以此來設計和評估自動化系統，以提高網路安全性。許多標準已用在個人、工程流程、產生以及系統網路安全驗證計劃（cybersecurity certification programs，也稱為合格評定計劃，conformity assessment program）中。

## 歷史

IEC 62443標準的產生是依IEC標準創建過程，所有參與國家組織都同意的共同標準。在創立的過程中，委員會提供資料到IEC工作組，也有益於IEC 62443的形成。

自2002年開始，國際自動化學會中的工業自動化及控制系統安全委員會（Industrial Automation and Control System Security Committee，簡稱ISA99）發展了一系列的標準及技術報告，內容都和工業自動化及控制系統（IACS）安全性有關。這些工作文件提交給ISA核可，以美國國家標準協會（ANSI）文件的型式發布。文件一開始的名稱是ANSI/ISA-99或ISA99標準，後來在2010年重新編號為ANSI/ISA-62443系列。其中的內容也提交給IEC工作組，也有用在IEC 62443標準裡。

德國的工程組織德國工程師協會（VDI）及德國電氣工程師協會（VDE）在2011年發佈了VDI/VDE 2182指引。指引中有敘述如何在工業自動化環境處理資訊安全相關議題，其中的內容也提交給IEC工作組，也有用在IEC 62443標準裡。

## 結構

IEC 62443標準分為許多部份：

- Part 1-1是說明名詞及相關概念
- Part 2在說明架構工業自動化及控制系統（industrial automation and control system）的安全計劃、其運作方式、補丁管理及安全計劃需求
- Part 3在說明資訊安全相關技術、系統設計的資安風險評估、系統資安需求以及資安等級。
- Part 4在說明安全產品開發生命週期的需求、組件的技術資訊安全需求。其中除了技術需求外，也定義了共用零件的資訊安全限制（common component security constraints，CCSC），若要和IEC 62443-4-2相容的，需符合以下限制：
- CCSC 1是指零件需考慮其安裝系統的通用資訊安全特性。
- CCSC 2指出若零件本身無法符合技術需求，需要在系統層級加入相當的補償對策（列在IEC 62443-3-3）。因此，此對策需要列在零件的說明文件上。
- CCSC 3要求此零件需應用「最小特權」原則。
- CCSC 4要求此零件需要由和IEC 62443-4-1相容的開發程序所開發及支持。

## 成熟度及安全等級

IEC 62443敘述了相關流程及技術需要的成熟度。流程的成熟度是以CMMI的成熟度為基礎。

### 成熟度

以CMMI為基礎，IEC 62443也列出了不同的流程成熟度（maturity levels）。若要達到成熟度中的特定程度，在產品開發及整合時需要進行所有和流程相關的要求，若只選擇特定的準則，不符合標準的要求。

成熟度敘述如下：

- 成熟度1 - Initial（初始級）：產品供應商可以提供產品，不過沒有依照流程，沒有文件或是只有部份文件。
- 成熟度2 - Managed（已管理）: 產品供應商可以依照文件化的準則來管控產品的開發。準則的敘述方式需要讓進行該程序的人有適當的專業知識，訓練人員依照文件中的程序作業，程序需要是可重覆的。
- 成熟度3 - Defined（已定義）：程序在供應商的組織內是可以複製重現的。程序已實做過，而且有已實做過的證據。
- 成熟度4 - Improving：供應商用適合的程序評量方式來監控程序的有效性及效果，並且進行持續改善。

### 安全等級

系統（IEC 62443-3-3）及產品（IEC 62443-4-2）的技術要求會以四個安全等級（Security Level，簡稱SL）來區分，也會稱為網路安全等級。四個等級是指可以抵抗不同層級攻擊者的能力。此標準強調等級需要以每一個技術需求來評估（參考IEC 62443-1-1），不適用於產品的通用分類。

- 安全等級0：不需要任何安全需求及保護。
- 安全等級1：需可以防護無意或是意外的異常使用。
- 安全等級2：需可以防護利用較少資源、一般技術、動機不強，利用簡單作法的刻意異常使用。
- 安全等級3：需可以防護利用中等程度資源、有IACS相關技術、動機中等，利用複雜作法的刻意異常使用。
- 安全等級4：需可以防護利用高度資源、有IACS相關技術、動機強烈，利用複雜作法的刻意異常使用。

## 概念

標準中有說明一些各角色在不同活動，都需要考慮的基本原則。

### 深度防禦

深度防禦（Defense in Depth）是指在系統中分散配置多個不同安全等級的防護對策，目的是在任一安全對策失效或是有弱點被攻擊者利用時，仍有冗餘的功能。

### 安全區域及管道

IEC 62443會將系統區分為幾個同質性的區域（Zone），每個區域是用實體及邏輯性資產，配合適當的安全性需求所組成。安全性需求是由安全等級（SL）所定義。每一個區域需要的安全等級可以用風險分析來確認。

區域有其邊界，區分邊界內外的元素。資訊可以流進區域內，也可以從區域流出。區域中也可以再區分子區域，定義不同的安全等級，因此可以達到深度防禦

管道（Conduits）可以將二區域之間允許通訊的元素編成群組。可以提供安全通訊的機能，也可以讓同一區域內數個不同安全等級的元素可以共存。

## 認證架構

工業自動化環境中的流程、系統及產品可以依IEC 62443進行認證。例如國際IECEE CB架構的一些認證架構完全符合IEC 62443，不過專有的ISCI ISASecure只有部份符合。

### 核可認證架構

IEC 62443認證架構是由全球許多的驗證單位（Certification Bodies、CB）所建立的。架構是以其參考標準及程序為主，其中會描述其測試方法、監督審核政策、公開文件政策以及其他計劃相關的議題。全球已有數個認證單位可以進行IEC 62443標準的網路安全認證計劃，包括LCIE、Intertek、SGS-TÜV Saar、TÜV Nord、TÜV Rheinland、TÜV SÜD及UL。

針對IEC 62443的評估，為了確保全球的評估是一致的，已有建立全球的相關基礎服務。驗證會由依照ISO/IEC 17065及ISO/IEC 17025合格的驗證單位（Certification Bodies、CB）授予。驗證單位是由認證機構（Accreditation Body、AB）認可，可以進行審核、評估及測試工作。認證機構會依照ISO/IEC 17011的要求運作。此標準中有包括認證機構在認可合格評定單位（conformity assessment bodies），有關的能力、一致性及公正性的要求。認證機構（AB）一般會是有關管理系統，產品，服務和人員認證方面的國際認證論壇（International Accreditation Forum、IAF）的成員，或是認證實驗室的國際實驗室認證合作組織（International Laboratory Accreditation Cooperation、ILAC）的成員。有關各認證機構（AB）之間，有多邊認可安排（Multilateral Recognition Arrangement、MLA），以確保驗證單位的認可可受到其他國家認證機構（AB）的承認。

目前全球通過認證取得 IEC 62443-4-1的CBTL共有13家、取得IEC 62443-4-2的CBTL共有10家。

### IECEE CB架構

IEC電工設備及零件認證架構系統（IEC System for Conformity Assessment Schemes for Electrotechnical Equipment and Components，簡稱IECEE）的認證機構方案（CB Scheme）是多文本的協定，讓電子及電機產品的製造商可以將其產品銷往各市場。在CB架構程序下，產品及系統可以依IEC 62443進行認證。

CB架構是起源自CEE（之前歐盟的電氣設備合格性測試委員會），在1985年整合到IEC。目前在IECCC內有54個成員體，88個國家級認證體（NCB）及534 CB測試實驗室（CBTL）。在產品認證領域，CB架構程序是用來協調各標準，簡化製造商測試以及驗證的複雜性。依照協調後標準（例如IEC 62443）經CB測試實驗室認證過的產品，可以用CB報告作為 GS、PSE、CCC、NOM、GOST/R、BSMIA等國家認證的基礎。

### ISCI ISASecure

國際資訊安全符合性機構（The International Security Compliance Institute、ISCI）有建立針對ANSI/ISA 62443標準的認證評估架構。此架構可以用在工業自動化控制系統、零件以及程序。ISASecure架構中有一部份是以IEC 62443及ISCI開發程序為基礎，包括維護政策在內，目的是要確保ISASecure和ISASecure在演進的過程中，ISASecure仍然不會和ISASecure差距太大。

在ISASecure下，ISCI有以下的認證：

- SSA（系統安全性確保、System Security Assurance），是依IEC 62443-3-3的系統認證
- CSA（零件安全性確保、SComponent Security Assurance），是依IEC 62443-4-1, 62443-4-2 的自動化零件認證
- SDLA（安全開發生命週期確保、Secure Development Lifecycle Assurance），是依IEC 62443-4-1 的自動化系統開發組織認證
- EDSA（嵌入式裝置安全性確保，Embedded Device Security Assurance）是依IEC 62443-4-2的零件認證。這不完全符合IEC 62443-4-2。IEC 62443-4-2要求零件要依和IEC 62443-4-1相容的開發生命周期來開發，但EDSA沒有這樣的要求。