2018 年 8 月 3 日晚間,台積電爆發電腦病毒感染,波及在台灣的部分電腦系統與機台。公司事後說明,起因是一台新機台在安裝軟體時操作失誤,機台接上公司網路後病毒隨即擴散,預估影響當季營收約 3%[1];台積電隨後證實,這隻惡意程式是 WannaCry 勒索軟體的變種[2]。這起事件讓半導體業正視一件事:新買進的設備本身就可能是入侵管道。SEMI 在 2022 年發布 E187 與 E188 兩份設備資安標準,其中 E187 由台積電與工研院代表共同主持的工作小組制定[3]。

這篇寫給三種讀者:被晶圓廠客戶要求符合 SEMI E187 的半導體設備商、被問到「產品有沒有符合 IEC 62443」的自動化設備商與系統整合商,以及負責產線資安的工廠 IT/OT 主管。兩套標準的關係可以這樣理解:IEC 62443 是涵蓋整個工控環境、跨產業的標準系列,SEMI E187 則是半導體業針對機台電腦訂出的進廠門檻。

OT 資安為什麼不能照搬 IT 做法

OT(營運技術)是直接控制實體製程的系統,例如機台電腦、PLC、SCADA 與 DCS。美國 NIST 的 OT 資安指引 SP 800-82 Rev. 3 整理了 OT 與 IT 的幾項關鍵差異[4]:

  • 優先順序不同:IT 資安計畫通常依序重視機密性、完整性、可用性;OT 則以安全(safety)為第一優先,其次才是可用性、完整性與機密性[4]。
  • 不能隨便停機或重開機:許多製程連續運轉,非預期停機無法接受,停機往往要提前數天甚至數週排定;IT 常見的重開機處置,在 OT 通常不可行[4]。
  • 修補要排隊:OT 的軟體更新必須由原廠與使用者雙方充分測試、排進停機時段,有時還要重新驗證;許多 OT 仍在使用原廠已不再提供修補的舊版作業系統[4]。
  • 設備壽命長:IT 元件的壽命約 3 到 5 年,OT 常見 10 到 15 年甚至更久,整個 OT 系統的使用年限可能超過 20 年[4]。
  • 受原廠綁定:有些 OT 的授權或維護合約不允許安裝第三方資安軟體,未經原廠同意安裝,可能失去原廠支援[4]。

IEC 也指出,62443 系列之所以要另外制定,正是因為 IT 資安措施不一定適用於工業自動化與控制系統(IACS):兩者的效能與可用性需求、設備壽命都不同,遭到攻擊的後果也不只是金錢損失,還可能危害環境甚至人命[5]。因此 OT 資安經常仰賴補償控制:PLC、DCS 可能無法安裝防毒軟體,就改用具深度封包檢測能力的防火牆;跑在已停止支援作業系統上的元件無法修補,就以入侵防禦系統或串接在設備前端的防護裝置,阻擋針對已知漏洞的攻擊[4]。

IEC 62443:一套標準、四種角色

IEC 62443(也寫作 ISA/IEC 62443)是工業自動化與控制系統資安的國際標準系列,由 ISA99 委員會與 IEC TC65/WG10 共同制定,不論向 ISA 或 IEC 購買,技術內容都相同[6];IEC 將它定位為跨產業適用的「水平標準」[5]。ISA 全球資安聯盟(ISAGCA)的入門指南把系列文件分為四類:Part 1 是術語、概念與模型;Part 2 是政策與程序,例如 2-1 資產擁有者的資安計畫、2-3 修補管理、2-4 服務供應商的資安要求;Part 3 是系統層級,包括 3-2 系統設計的風險評估與 3-3 系統資安要求與安全等級;Part 4 是元件層級,包括 4-1 產品安全開發生命週期(SDL)與 4-2 元件技術資安要求[6]。

誰該看哪幾份

62443 定義了四種主要角色,各自對應不同文件[6]:

  • 資產擁有者(工廠):對 IACS 負最終責任。依 2-1 建立資安計畫、依 3-2 劃分區域與管道並做風險評估、把要求寫進資安需求規格,再據此採購符合要求的產品與服務。
  • 整合服務供應商(系統整合商):依客戶的資安需求設計並建置自動化方案,並在整合階段套用修補,主要適用 2-4、3-2、3-3。
  • 維護服務供應商:提供符合資產擁有者資安政策的維護服務,主要適用 2-4 與 2-3。
  • 產品供應商(設備、控制器與軟體廠商):依 4-1 建立並維持 SDL,提供具備 3-3(系統)或 4-2(元件)安全等級能力的產品,並在產品生命週期內持續支援;4-2 所稱的元件包括嵌入式裝置、主機裝置、網路裝置與軟體應用程式。

指南特別提醒,資產擁有者雖然負最終責任,實際上離不開產品與服務供應商的配合,因此必須把資安要求延伸到整條供應鏈;工廠的 IACS 資安計畫也要和公司整體的資訊安全管理系統(ISMS)協調[6]。已導入 ISO 27001 的企業,可以在既有架構上補上 OT 的特殊要求。

區域與管道

62443 網路架構的核心是「區域(zone)」與「管道(conduit)」。區域是依風險、資產重要性、功能、實體或邏輯位置、存取需求或負責單位等條件,把資產歸為同一組;管道則是連接兩個以上區域、具有共同資安要求的通訊通道集合[6]。3-2 要求或建議把以下資產分開劃分:企業與控制系統資產、安全相關資產、臨時連接的裝置、無線裝置,以及經由外部網路連接的裝置[6]。劃分之後,每個區域可以設定各自的安全要求,也能把攻擊成功後的影響範圍限縮在單一區域[6]。

安全等級 SL 1–4

62443-3-3 依攻擊者的手段、資源、技能與動機區分四個安全等級[6]:

  • SL 1:防範無意或偶發的違規。
  • SL 2:防範手段簡單、資源少、只具一般技能、動機低的蓄意攻擊。
  • SL 3:防範手段進階、資源中等、具 IACS 專業技能、動機中等的蓄意攻擊。
  • SL 4:防範手段進階、資源充足、具 IACS 專業技能、動機強烈的蓄意攻擊。

實務上要分清楚三種等級:風險評估後替每個區域與管道訂出的目標等級(SL-T)、產品正確整合與設定後能提供的能力等級(SL-C),以及系統上線後實際量測到的達成等級(SL-A)[6]。產品的 SL-C 是採購時比對 SL-T 的依據,但工廠最後的 SL-A 還取決於整合品質與日常維運。

4-1:供應商的安全開發流程

4-2 依安全等級列出元件應具備的技術能力;4-1 則要求供應商有一套安全開發流程,包含八項實務:安全管理、資安需求規格、安全設計、安全實作、安全驗證與確認測試、資安問題管理、安全更新管理,以及安全指引[7]。其中幾項和工廠的期待直接相關:對外部提供元件的資安要求(SM-9)、接收、評估、處理與揭露資安問題(DM-1 至 DM-5)、相依元件或作業系統安全更新的說明文件(SUM-3)、及時提供安全修補(SUM-5),以及安全強化指引(SG-3)[7]。

驗證:ISASecure 與 IECEE

62443 本身是標準,要向客戶證明符合,可以申請第三方驗證。目前常見的有兩套:

  • ISASecure:依 4-1 驗證開發流程的 SDLA、依 4-2 驗證元件的 CSA(另有針對 IIoT 元件的 ICSA)、依 3-3 驗證控制系統的 SSA,以及以 2-1、2-4、3-2、3-3 為依據的 ACSSA;執行評估的驗證機構須取得 ISO/IEC 17065 認證[8]。
  • IECEE:IEC 的符合性評鑑體系,評估分兩種:申請者是否具備提供符合 62443 之資安能力的條件,以及這些能力是否已實際套用在特定產品、自動化方案或 IACS 上;通過者取得「工業網路安全能力」符合性證書[5]。

要注意的是,證書只代表產品或流程具備某個安全等級的能力;工廠整體安不安全,仍取決於區域劃分、設定與日常維運。

SEMI E187 與 E188:半導體設備的進廠門檻

SEMI E187(Specification for Cybersecurity of Fab Equipment)訂出半導體廠設備的資安基準,預期由提供設備或服務給晶圓廠的單位採用,例如設備供應商與系統整合商,範圍涵蓋半導體生產設備與自動物料搬運系統(AMHS)的設計、運作與維護[9]。它在四個面向提出基本要求:作業系統支援、網路安全、端點防護,以及資安監控[9]。適用範圍要看清楚:E187 只涵蓋安裝 Windows 或 Linux 的機台電腦,不適用於 PLC、SCADA 以及透過感測器/致動器網路連接的裝置[9];PLC 這類嵌入式裝置,屬於 IEC 62443-4-2 涵蓋的元件類型[6]。目前的正式版本是 2022 年 1 月首次發布的 E187-0122[9][10]。

和 E187 同時發布的 SEMI E188(Specification for Malware Free Equipment Integration)聚焦設備初次整合、現場維修、修補與維護時的惡意程式防護,規範供應商帶進工廠網路運作的設備與電腦裝置[3]。它要求供應商在出貨前,對設備以及維護支援用的裝置做惡意程式掃描;參考 NIST 的 SCAP 與 NVD 的 CVSS 等外部來源,進行系統強化與弱點識別、回報;並提供設定文件,避免設備把不安全的網路設定帶進工廠[3]。CVSS 分數怎麼看,見看懂漏洞編號與分數。

改版進行中:三個安全等級

SEMI 台灣的工作小組正在大幅改版 E187,目標之一是與 IEC 62443 接軌,並導入三個累進的安全等級:SL1 是所有符合設備的基本門檻,包括使用原廠仍支援的作業系統、出貨前弱點與惡意程式掃描、加密的網路通訊與基本存取控制;SL2 針對可用性或完整性要求較高的設備,特別是透過公眾網路接受原廠遠端支援的情境;SL3 適用於高風險或安全關鍵環境,強調長期升級規劃、可追溯性與完整的技術文件[10]。SEMI 在 2026 年 8 月表示,工作小組希望年內把改版送進投票階段[10],也就是改版尚未定案,目前的驗證與採購仍應以現行版本為準。

台灣的 E187 驗證制度

數位發展部數位產業署與 SEMI 共同訂定「SEMI E187 半導體設備資安標準驗證制度」,2026 年 3 月 23 日公布 1.0 版。制度由全國認證基金會(TAF)擔任認證機構,測試實驗室須取得 ISO/IEC 17025 認證、驗證機構須取得 ISO/IEC 17065 認證;符合性證書效期三年,期間至少接受一次後市場監督,設備變更若涉及資安功能,驗證機構會評估影響,必要時要求補測[11]。2026 年 9 月,數發部與 SEMI 發布 E187 驗證標章;當時資策會與工研院已取得 TAF 認證,成為首批檢測實驗室,驗證機構仍在取證程序中,預計年底前核發首批標章[12]。

實務路徑:設備商與工廠各自從哪裡開始

設備商

  • 作業系統支援計畫與元件清單:列出每個機型的作業系統版本、原廠支援終止日期與升級路線,並為每個出貨版本維護軟體物料清單(SBOM),客戶問到某個漏洞時才能快速回答是否受影響。SBOM 的做法見供應鏈攻擊。
  • 強化基準與設定文件:關閉不需要的服務與連接埠、移除預設帳號密碼,並把網路設定、需開放的通訊埠與建議防護措施寫成文件交給客戶,這同時對應 E188 的設定文件要求與 4-1 的安全強化指引[3][7]。
  • 出貨前掃描:出貨前對設備與維修用裝置做惡意程式掃描[3],並保留紀錄供客戶查核。
  • 漏洞處理與更新流程:設立漏洞通報窗口,評估影響後在測試完成時提供修補與說明文件,對應 4-1 的資安問題管理與安全更新管理[7]。修補排序可參考漏洞修補優先順序。
  • 遠端支援設計:需要遠端維護時,預設關閉、由客戶端控制開通,並支援多因素驗證與完整操作紀錄。

工廠

  • 資產盤點:列出所有機台電腦(作業系統版本、是否仍受支援)、PLC、工業交換器與所有遠端連線管道。沒有清單,就無從劃分區域。
  • 依區域與管道切分網路:至少把辦公網路與生產網路分開,再依機台類型與重要性劃分區域,臨時連接的裝置、無線裝置與對外連線各自獨立[6],區域之間只開放必要的通訊。2018 年的事件正是新機台接上公司網路後病毒隨即擴散[1];勒索軟體如何在內網橫向移動,見勒索軟體攻擊鏈。
  • 管控遠端維護:NIST 建議遠端存取要有申請與開通程序、只在必要時開放且限縮範圍、考慮使用多因素驗證、不再需要時立即移除權限,並監控遠端操作[4]。VPN 與遠端存取設備本身的強化,見邊界設備強化清單。
  • 管控 USB 與外來筆電:外來筆電、USB 隨身碟等可攜式裝置連上 OT 設備或網路前,先做惡意程式掃描;未經授權的可移除式媒體不得接上 OT 節點[4]。
  • 把要求寫進採購:新機台的採購規格寫明 E187 符合性或驗證、出貨前掃描紀錄、作業系統支援年限與漏洞通知義務;控制系統與元件則依所在區域的目標安全等級,要求對應的 62443 能力[6]。
  • 舊機台用補償控制:無法修補或無法安裝防毒的舊機台,以網段隔離、入侵防禦或前端防護裝置補強,列冊並定期檢討[4]。

行動清單

  • 設備商:盤點每個機型的作業系統版本與支援終止日期,寫成支援與升級計畫,並為出貨版本建立 SBOM。
  • 設備商:訂出強化基準與網路設定文件,建立出貨前與進廠維修前的惡意程式掃描流程。
  • 設備商:設立漏洞通報窗口與修補發布流程,再評估申請 E187 驗證或 62443-4-1/4-2 相關驗證。
  • 工廠:完成 OT 資產清單,畫出區域與管道圖,先把辦公網路與生產網路分開。
  • 工廠:為原廠遠端維護建立申請、限時開通、多因素驗證與操作紀錄的流程。
  • 工廠:落實 USB 與外來筆電的掃描與授權管控。
  • 工廠:在新機台與控制系統的採購規格中,寫入 E187、62443 目標安全等級與漏洞通知要求。
  • 需要外部協助做差距分析時,可參考資安健檢;平時追蹤資安通報中的設備與工控案例。