半導體晶圓廠是全球科技供應鏈的核心支柱。但隨著這類設施成為關鍵基礎設施，其也逐漸淪為網絡威脅的主要攻擊目標。對于芯片制造商而言，維持生產不間斷運行的重要性極高。

大型晶圓廠的生產中斷每小時可能造成數百萬美元的損失，任何生產故障都可能在全球范圍內引發(fā)連鎖反應。而隨著芯片及其制造晶圓廠成為地緣政治競爭的焦點，這一局面變得愈發(fā)復雜。

為應對這些風險，芯片行業(yè)正重新思考晶圓廠的安全防護策略。行業(yè)組織和各國政府正搭建相關框架，助力保障晶圓廠內的工業(yè)控制系統安全，這類系統是監(jiān)控和控制芯片制造流程的核心設備。

2023 年末，SEMI 發(fā)布了相應的實施藍圖 ——《半導體制造環(huán)境網絡安全參考架構（1.0 版）》，明確了芯片企業(yè)如何將 “零信任” 和 “縱深防御” 原則直接應用于生產運營。

在此基礎上，日本經濟產業(yè)?。∕ETI）于 2025 年 10 月發(fā)布了《半導體器件工廠工業(yè)控制系統安全指南（1.0 版）》。該指南參考了 SEMI 的上述架構，且與 SEMI E187/E188 標準及美國國家標準與技術研究院（NIST）《網絡安全框架 2.0》保持一致。日本經濟產業(yè)省表示，該安全指南未來可能納入投資促進政策的硬性要求，以此為晶圓代工廠的合規(guī)整改提供財政激勵。

企業(yè)如今可在晶圓廠中落地多項切實可行的安全解決方案 —— 我將其稱為 “安全支柱”，借此跟上全球網絡安全建設的步伐，保障廠區(qū)生產安全。這些方案包括網絡微分段、老舊設備防護以及特權訪問管控等。

為何晶圓廠需要專屬的網絡安全防護策略

半導體晶圓廠的生產運行具備特殊性，對持續(xù)不間斷作業(yè)和高精度生產要求極高。安全防護措施的設計需兼顧核心資產保護，同時不能干擾高產量、高敏感性的生產流程。

廠區(qū)內許多設備常年不間斷運行，其搭載的操作系統往往早已不再獲得廠商的補丁更新支持。與此同時，工廠的自動化生產要求數千個終端設備實現無縫連接，涵蓋光刻設備、物料搬運系統等各類產線設施。

這樣的運行環(huán)境形成了巨大的攻擊面，復雜的網絡布局、缺乏防護的老舊資產以及未受管控的供應商賬戶，都成為潛在的安全隱患。其他行業(yè)的安全事故，例如 Norsk Hydro 和 JBS 遭遇的勒索軟件攻擊，充分證明了生產中斷會給企業(yè)帶來難以挽回的經濟損失和聲譽損害。而對于晶圓廠而言，每一批晶圓都承載著不可復制的知識產權，其面臨的安全風險更是呈幾何級倍增。

第一大安全支柱：網絡微分段，限制黑客攻擊范圍

工業(yè)控制系統的網絡往往大范圍互聯互通，一旦某一資產被攻破，攻擊者便能輕易在設備間橫向移動。網絡微分段技術則是應對這一問題的有效手段，該技術將整體網絡劃分為多個小型、相互隔離的安全區(qū)域，并對區(qū)域間的通信進行嚴格管控。

要實現網絡微分段的有效落地，晶圓廠首先需為光刻、刻蝕、計量、自動化物料搬運系統（AMHS）、工廠監(jiān)控與控制系統（FMCS）等各工藝區(qū)域劃定安全分區(qū)，并記錄所有經批準的數據傳輸路徑。其次，在各分區(qū)邊界執(zhí)行默認拒絕策略，僅允許經過驗證的協議和連接通行。同時，在分區(qū)邊界部署虛擬補丁或入侵防御系統，可有效攔截針對未打補丁設備的已知攻擊手段。

最后，借助硬件旁路和冗余連接提升系統韌性，確保設備維護或故障期間生產流程的平穩(wěn)運行。通過以上措施，既能提升生產穩(wěn)定性，也能大幅縮短安全事故的恢復時間。

第二大安全支柱：防護不可或缺的老舊設備

老舊系統往往是晶圓廠中最敏感、最易受攻擊的資產。許多核心生產設備仍在運行 Windows XP、Windows 2000 等系統，或搭載已停止更新的專用控制器，卻仍是生產流程中不可或缺的部分。

由于這類設備無法打補丁，防護工作需聚焦于系統鎖定和權限管控。晶圓廠可采用應用白名單機制，確保只有經批準的程序文件和進程能夠運行。同時，需配合終端強化措施，例如開啟寫保護、限制 U 盤等可移動存儲介質的使用、防止未授權的動態(tài)鏈接庫注入等。

對于離線運行的設備，需通過受控的便攜式存儲介質或本地控制臺進行系統更新，擺脫對云連接的依賴。

通過上述措施，晶圓廠無需開展成本高昂、且易造成生產中斷的設備替換工程，就能保障核心老舊資產的安全運行，大幅增加攻擊者利用這類系統作為入侵入口的難度。

第三大安全支柱：嚴格管控晶圓廠的訪問權限

晶圓廠的日常設備維護高度依賴全球范圍內的設備供應商和服務合作伙伴網絡。這類外部訪問雖有必要，卻也帶來了安全風險。但通過合理的管控措施，既能保障供應商訪問的效率，也能確保其安全性。

核心關鍵在于將零信任原則應用于所有供應商賬戶。供應商的訪問權限需通過安全網關或堡壘機進行管理，且僅授予限時、定向的訪問權限。

對于計劃性維護工作，晶圓廠可提供即時訪問權限，相關認證信息在維護窗口期結束后自動失效。為明確責任歸屬，需對供應商的所有操作會話進行監(jiān)控和記錄，形成清晰、可審計的操作日志。

通過落實這些管控措施，晶圓廠既能為供應商提供開展工作所需的訪問權限，又能實現全程可視監(jiān)控，確保權限不會被濫用。

第四大安全支柱：降低人為失誤和內部威脅的風險

晶圓廠的日常運營中，從通過 U 盤傳輸生產配方到下載軟件更新，各類操作都是生產不可或缺的環(huán)節(jié)。但這些常規(guī)的數據交換操作，往往是員工為達成生產目標而開展的善意行為，卻成為重要的安全威脅點。每一次數據傳輸，都可能成為惡意軟件注入或核心知識產權泄露的契機，讓無心之舉演變?yōu)橹卮蟀踩L險。

解決這一問題的關鍵，是為所有數據流轉搭建嚴格、安全的傳輸通道。首先，對外網數據傳輸執(zhí)行默認拒絕策略，僅允許經明確批準的數據，通過受控的加密通道向外傳輸。對于仍廣泛用于離線設備或老舊設備更新的物理存儲介質，晶圓廠需對所有設備的輸入輸出端口進行安全強化，同時制定嚴格制度，要求所有可移動存儲介質必須在專用終端完成掃描后，才能接入生產網絡。

同理，所有軟件更新均需通過安全網關進行管理，文件在進入工業(yè)控制系統環(huán)境前，需完成完整性驗證。這些管控措施能有效保護企業(yè)知識產權，防止惡意軟件通過日常常規(guī)操作侵入晶圓廠。

持續(xù)打造并完善晶圓廠的安全防護體系

SEMI 和日本經濟產業(yè)?。∕ETI）發(fā)布的全新框架均強調，網絡安全并非一次性的投資，而是需要在晶圓廠的全生命周期中持續(xù)更新完善。其中幾項核心實踐措施包括：

• 對所有新入廠設備開展遷入前安全檢查，包括惡意軟件掃描和補丁驗證，并形成核查報告；

• 在設備防火墻和集成節(jié)點中強制執(zhí)行默認拒絕配置；

• 每周開展漏洞評估，維護實時資產清單，實時掌握網絡安全狀況；

• 將工業(yè)控制系統的安全遙測數據集成至企業(yè)安全信息和事件管理系統（SIEM）以及擴展檢測與響應平臺（XDR），打造一體化的信息技術（IT）和工業(yè)控制系統（OT）安全事件響應能力。

歸根結底，晶圓廠的網絡安全防護需要結合工業(yè)控制系統特性的策略，且與實際生產運營相適配。網絡微分段、老舊設備防護、供應商訪問管控等核心安全支柱，能夠構建起韌性十足的防御體系。

通過遵循 SEMI《半導體制造環(huán)境網絡安全參考架構》，并貼合日本經濟產業(yè)省（METI）的全新指南要求，晶圓廠能夠緊跟行業(yè)標準、客戶期望和政府監(jiān)管要求的升級步伐，更重要的是，能保障產線的持續(xù)平穩(wěn)運行。

在競爭激烈、風險極高的芯片制造領域，網絡安全不僅是一項技術工作，更是企業(yè)實現安全、穩(wěn)定、持續(xù)生產運營的基石。