Tại sao an ninh mạng đang định nghĩa lại các mô-đun truyền thông nhúng?

Đối với các nhà sản xuất thiết bị tự động hóa, thông điệp rất rõ ràng: chỉ kết nối thôi là chưa đủ

Tuy nhiên, ngày nay, tiêu chí đó đang thay đổi. Khi an ninh mạng trở thành một phần không thể thiếu của tự động hóa công nghiệp, các mô-đun truyền thông ngày càng được đánh giá dựa trên khả năng hỗ trợ hoạt động an toàn, cập nhật phần mềm và bảo trì sản phẩm lâu dài.

Đạo luật về khả năng phục hồi mạng (CRA) của Liên minh châu Âu và các yêu cầu an ninh chung đang thúc đẩy sự chuyển đổi này, từ việc chỉ hỗ trợ giao thức sang khả năng bảo mật lâu dài. Mặc dù quy định này mang tính châu Âu, nhưng tác động của nó lan rộng ra ngoài phạm vi châu Âu vì nhiều nhà sản xuất máy móc và thiết bị bán sản phẩm trên toàn cầu. Bắt đầu từ tháng 9 năm 2026, các nhà sản xuất phải báo cáo các lỗ hổng đang bị khai thác và các sự cố an ninh nghiêm trọng.

Các yêu cầu an ninh mạng toàn diện hơn sẽ có hiệu lực vào tháng 12 năm 2027, yêu cầu các sản phẩm có yếu tố kỹ thuật số phải tích hợp bảo mật trong suốt vòng đời của chúng. Đối với các nhà sản xuất thiết bị tự động hóa, thông điệp rất rõ ràng: chỉ kết nối thôi là chưa đủ.

Bảo mật đang trở thành một yêu cầu của thị trường và sản phẩm

Các thiết bị công nghiệp thường được sử dụng trong vòng 10 đến 20 năm hoặc lâu hơn. Trong suốt thời gian đó, công nghệ truyền thông phải tiếp tục hỗ trợ cập nhật phần mềm, khắc phục lỗ hổng bảo mật và các tiêu chuẩn an ninh ngày càng phát triển. Do đó, giao diện truyền thông đã trở thành một phần quan trọng trong chiến lược an ninh mạng của sản phẩm, chứ không chỉ đơn thuần là khả năng kết nối mạng của nó.

Điều này thể hiện một sự thay đổi đáng kể trong cách đánh giá các giải pháp truyền thông nhúng. Theo truyền thống, các kỹ sư tập trung vào khả năng hỗ trợ giao thức, tính dễ tích hợp và thời gian phát triển. Những yếu tố đó vẫn quan trọng, nhưng giờ đây chúng được bổ sung thêm những câu hỏi mới:

Giao diện truyền thông có thể được cập nhật một cách an toàn không?

Liệu nó có hỗ trợ các cơ chế xác thực và mã hóa hiện đại không?

Liệu các lỗ hổng bảo mật có thể được khắc phục trong suốt vòng đời sản phẩm?

Liệu kiến ​​trúc này có đơn giản hóa việc tuân thủ quy định không?

Những yếu tố này ngày càng ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ trong quá trình phát triển sản phẩm.

Như Thomas Rauch, Giám đốc công nghệ của Hilscher, giải thích: "An ninh mạng không thể được thêm vào sau. Nó phải được tích hợp vào kiến ​​trúc ngay từ đầu - trong phần cứng, phần mềm và hệ thống quản lý".

Ethernet công nghiệp đang phát triển

Các tổ chức hàng đầu trong ngành Ethernet công nghiệp cũng đang tăng cường chiến lược bảo mật của mình. PROFINET tiếp tục mở rộng khung bảo mật thông qua nhiều lớp bảo vệ, giải quyết các vấn đề về xác thực thiết bị, xác minh tính toàn vẹn, truyền thông mã hóa và bảo vệ chống lại truy cập trái phép. EtherCAT có lợi thế về bề mặt tấn công tương đối nhỏ nhờ kiến ​​trúc không dựa trên Ethernet, nhưng Nhóm Công nghệ EtherCAT cũng đang phát triển thêm các phần mở rộng an ninh mạng và xác thực dựa trên chứng chỉ cho các ứng dụng có yêu cầu bảo mật cao hơn. Hilscher đã triển khai nó.

EtherNet/IP đã giới thiệu CIP Security, mở rộng Giao thức Công nghiệp Chung với mã hóa TLS/DTLS và xác thực dựa trên chứng chỉ để bảo mật thông tin liên lạc công nghiệp đồng thời bảo vệ cả tính bảo mật và toàn vẹn dữ liệu. Mặc dù mỗi giao thức tiếp cận an ninh mạng theo cách khác nhau, nhưng tất cả đều hướng đến cùng một mục tiêu: các tính năng bảo mật đang trở thành thành phần tiêu chuẩn của truyền thông công nghiệp chứ không phải là các tiện ích bổ sung tùy chọn.

Vai trò ngày càng tăng của các mô-đun nhúng

Những phát triển này đang thay đổi cách các nhà sản xuất đánh giá kiến ​​trúc truyền thông. Một mặt, có những triển khai SoC tùy chỉnh cung cấp tính linh hoạt tối đa nhưng đòi hỏi nguồn lực kỹ thuật đáng kể. Mặt khác, có những cổng kết nối hoặc sản phẩm giao diện bên ngoài giúp giảm thiểu nỗ lực phát triển nhưng có thể cung cấp khả năng tích hợp và tùy chỉnh kém hơn.

Các mô-đun truyền thông nhúng mang lại tính linh hoạt và khả năng tùy chỉnh cao hơn, đồng thời gia tăng giá trị về phần cứng; quản lý các thay đổi ở lớp vật lý, điều khiển đèn LED và cơ sở hạ tầng bảo trì. Việc cung cấp bộ nhớ Flash và RAM tích hợp sẵn nằm ở vị trí trung gian. Đối với nhiều nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), sự cân bằng này ngày càng trở nên hấp dẫn vì nó kết hợp khả năng tích hợp tương đối nhanh với chức năng truyền thông được phát triển sẵn, đồng thời giảm thiểu sự phức tạp liên quan đến việc triển khai nhiều giao thức công nghiệp và các tính năng bảo mật liên quan.

Điều này không có nghĩa là các mô-đun nhúng là giải pháp phù hợp cho mọi ứng dụng. Các nhà sản xuất theo đuổi tối ưu hóa phần cứng tối đa, khối lượng sản xuất cực lớn hoặc yêu cầu giao tiếp rất đơn giản vẫn có thể ưu tiên các phương pháp thay thế khác.

Tuy nhiên, khi các yêu cầu về an ninh mạng tiếp tục tăng lên, các mô-đun nhúng cung cấp một cách hiệu quả để giảm thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, đơn giản hóa nỗ lực kỹ thuật và đồng thời hỗ trợ khả năng bảo trì lâu dài.

Từ giao diện truyền thông đến nền tảng vòng đời sản phẩm

Các mô-đun truyền thông hiện đại ngày càng đóng góp nhiều hơn là chỉ kết nối mạng. Ví dụ, mô-đun truyền thông nhúng comX 90 của Hilscher cung cấp kết nối Ethernet công nghiệp đa giao thức, đồng thời cho phép các nhà sản xuất thiết bị tích hợp truyền thông công nghiệp mà không cần phải phát triển các triển khai giao thức từ đầu. Ngoài chức năng truyền thông, các mô-đun như vậy có thể giúp đơn giản hóa việc quản lý vòng đời bằng cách cung cấp nền tảng có cấu trúc cho việc cập nhật, bảo trì giao thức và nâng cao bảo mật trong tương lai.

Nhìn về phía trước, công nghệ truyền thông dự kiến ​​sẽ tiếp tục phát triển theo hướng tích hợp sâu hơn về bảo mật và quản lý vòng đời. Các thế hệ bộ xử lý truyền thông công nghiệp tương lai có thể sẽ chú trọng hơn nữa vào kiến ​​trúc bảo mật, bảo trì phần mềm và sự sẵn sàng tuân thủ quy định, bên cạnh hiệu năng mạng truyền thống.

Khả năng kết nối chỉ là điểm khởi đầu

Truyền thông công nghiệp đang bước vào một giai đoạn mới. Kết nối mạng vẫn rất cần thiết, nhưng các nhà sản xuất giờ đây phải xem xét công nghệ truyền thông hỗ trợ như thế nào cho an ninh mạng, bảo trì phần mềm và tuân thủ quy định trong suốt vòng đời hoạt động của sản phẩm.

Khi các quy định như Đạo luật về khả năng phục hồi mạng (Cyber ​​Resilience Act) thúc đẩy quá trình chuyển đổi này, các mô-đun truyền thông đang phát triển từ các thành phần kết nối đơn giản thành các khối xây dựng chiến lược trong kiến ​​trúc sản phẩm tổng thể.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và nhà sản xuất thiết bị, việc lựa chọn giải pháp truyền thông không còn chỉ là quyết định về mạng lưới. Ngày càng nhiều, đó là quyết định ảnh hưởng đến tính bảo mật, khả năng bảo trì và độ bền lâu dài của toàn bộ sản phẩm.

Theo automation.com