Khi nói tới an ninh mạng, người ta hay hình dung về các cuộc tấn công vào hệ thống IT, mà kỹ sư IT đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và giảm thiểu thiệt hai các cuộc tấn công này. Tuy nhiên, hệ thống điều khiển sản xuất cũng là đối tượng có thể bị tấn công, hacker có thể chiếm quyền điều khiển nhà máy và phá hoại nhà máy bằng cách cô lập hoặc loại bỏ các chức năng bảo vệ an toàn. Ta có thể tưởng tượng nếu đó là nhà máy điện hạt nhân, nhà máy điện, nhà máy nước các cơ sở trọng yếu quốc gia, thì hậu quả của các cuộc tấn công này lớn như thế nào. Vì thế, kỹ sư tự động hóa cũng cần nắm rõ các yêu cầu về an ninh mạng (cybersecurity), mà an ninh mạng ở đây là cấp độ mạng vận hành OT (Operations technology).

ISA 62443, còn được gọi là IEC 62443, là bộ tiêu chuẩn quan trọng tập trung vào an ninh mạng cho hệ thống tự động hóa và điều khiển công nghiệp (IACS - Industrial Automation and Control Systems). Mục tiêu chính của tiêu chuẩn này là bảo vệ an toàn, tính toàn vẹn và độ tin cậy của các hệ thống công nghiệp, đảm bảo rằng các quy trình vận hành trong các lĩnh vực như sản xuất, dầu khí, năng lượng, giao thông, và hạ tầng quan trọng không bị gián đoạn hoặc xâm nhập bởi các mối đe dọa an ninh mạng.

ISA 62443 áp dụng phương pháp vòng đời an ninh mạng toàn diện, giúp quản lý rủi ro bảo mật trong toàn bộ vòng đời của hệ thống IACS, bao gồm:

• Thiết kế (Design): Xác định kiến trúc bảo mật ngay từ giai đoạn đầu của hệ thống.
• Triển khai (Implementation): Áp dụng các biện pháp bảo mật phù hợp khi cài đặt hệ thống.
• Vận hành (Operation): Đảm bảo hệ thống duy trì mức bảo mật theo tiêu chuẩn trong quá trình hoạt động.
• Bảo trì (Maintenance): Cập nhật và giám sát hệ thống để phòng chống các mối đe dọa mới.

Cách tiếp cận này giúp giảm thiểu nguy cơ tấn công mạng, đồng thời đảm bảo tính liên tục của quá trình sản xuất và vận hành.

ISA 62443 tập trung vào Quản lý rủi ro an ninh mạng (Cybersecurity Risk Management) thông qua đánh giá và quản lý rủi ro bảo mật, bao gồm:

• Phân tích mối đe dọa: Nhận diện các mối đe dọa an ninh mạng tiềm tàng.
• Đánh giá rủi ro: Xác định tác động của các mối đe dọa lên hệ thống.
• Thiết lập biện pháp bảo vệ: Áp dụng các phương pháp bảo mật thích hợp dựa trên mức độ rủi ro.

Tiêu chuẩn này giúp các tổ chức hiểu rõ những nguy cơ tiềm ẩn, từ đó đưa ra các biện pháp kiểm soát thích hợp để giảm thiểu rủi ro.

Về Mức độ bảo mật (Security Levels - SLs), ISA 62443 định nghĩa các mức độ bảo mật (SL - Security Levels) để xác định các biện pháp bảo vệ phù hợp dựa trên mức độ rủi ro. Các cấp độ này bao gồm:

• SL 1: Bảo vệ chống lại các mối đe dọa ngẫu nhiên hoặc không có chủ đích (ví dụ: lỗi do người dùng).
• SL 2: Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công có chủ đích nhưng với nguồn lực hạn chế.
• SL 3: Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công có tổ chức với khả năng cao.
• SL 4: Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công tinh vi của tổ chức chuyên nghiệp hoặc cấp quốc gia.

Việc áp dụng cấp độ bảo mật thích hợp giúp cân bằng giữa tính an toàn và hiệu quả hoạt động, tránh việc đầu tư quá mức vào bảo mật không cần thiết.

Khi xác định cấp độ bảo mật, việc Phân vùng bảo mật (Zones and Conduits) rất quan trọng, tiêu chuẩn ISA 62443 giới thiệu khái niệm phân chia hệ thống thành các vùng bảo mật (Security Zones) và kênh truyền thông bảo mật (Conduits) nhằm giảm thiểu tác động của các cuộc tấn công mạng.

• Vùng bảo mật (Security Zones): Chia hệ thống thành các vùng có mức độ rủi ro khác nhau để bảo vệ các thành phần quan trọng.
• Kênh truyền thông bảo mật (Conduits): Các kênh kết nối giữa các vùng, đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách an toàn.

Phương pháp này giúp cô lập các mối đe dọa, ngăn chặn lây lan khi có sự cố an ninh mạng xảy ra.

Ngoài ra, ISA 62443 phân định rõ vai trò và trách nhiệm của các bên liên quan trong việc bảo vệ an ninh mạng, bao gồm:

• Chủ sở hữu tài sản (Asset Owners): Xác định chiến lược bảo mật và triển khai các biện pháp kiểm soát.
• Nhà cung cấp sản phẩm (Product Suppliers): Đảm bảo thiết bị và phần mềm tuân thủ các tiêu chuẩn bảo mật.
• Nhà cung cấp dịch vụ (Service Providers): Cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và bảo trì an ninh mạng cho hệ thống.

Việc xác định trách nhiệm giúp nâng cao tính minh bạch và hiệu quả trong việc triển khai bảo mật mạng công nghiệp.

ISA 62443 hỗ trợ khả năng tương thích giữa các hệ thống tự động hóa khác nhau, giúp đảm bảo rằng:

• Các hệ thống có thể tích hợp bảo mật mà không làm gián đoạn hoạt động.
• Các tổ chức có thể tuân thủ các tiêu chuẩn an ninh mạng quốc tế (NIST, ISO 27001, NERC-CIP).

Vì vậy, việc tuân thủ tiêu chuẩn này mang lại nhiều lợi ích quan trọng, bao gồm:

• Bảo vệ tài sản quan trọng: Ngăn chặn các cuộc tấn công mạng gây gián đoạn sản xuất.
• Tăng cường tính an toàn và tin cậy: Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, hạn chế nguy cơ bị tấn công.
• Giảm thiểu rủi ro kinh doanh: Tránh các thiệt hại về tài chính và danh tiếng do sự cố bảo mật.
• Tối ưu hóa chi phí bảo mật: Đầu tư vào các biện pháp phù hợp với mức độ rủi ro.
• Nâng cao năng lực cạnh tranh: Giúp doanh nghiệp tuân thủ các yêu cầu bảo mật toàn cầu, tạo lợi thế khi hợp tác quốc tế.

Tiêu chuẩn này hiện nay đang dần được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp quan trọng:

• Sản xuất: Bảo vệ dây chuyền sản xuất khỏi các cuộc tấn công mạng nhằm vào hệ thống điều khiển.
• Dầu khí: Đảm bảo an ninh mạng cho các giàn khoan, nhà máy lọc dầu và hệ thống phân phối năng lượng.
• Điện lực: Ngăn chặn các cuộc tấn công vào hệ thống SCADA và lưới điện thông minh (Smart Grid).
• Giao thông: Bảo vệ hệ thống kiểm soát giao thông và giám sát vận hành.
• Y tế: Đảm bảo tính an toàn và bảo mật của thiết bị y tế kết nối.

ISA 62443 / IEC 62443 là bộ tiêu chuẩn toàn diện về an ninh mạng cho hệ thống tự động hóa công nghiệp, giúp bảo vệ các quy trình sản xuất, vận hành và kiểm soát trước các mối đe dọa ngày càng gia tăng từ không gian mạng. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này không chỉ giúp doanh nghiệp giảm thiểu rủi ro, mà còn đảm bảo tính liên tục của hoạt động sản xuất, đáp ứng các yêu cầu tuân thủ quốc tế, và nâng cao khả năng cạnh tranh trong kỷ nguyên số hóa.