[论文解读] On Critical Infrastructures, Their Security and Resilience - Trends and Vision

Craig Rieger, Milos Manic|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2018

Smart Grid Security and Resilience参考文献 18被引用 6

一句话总结

本文提供了关键基础设施安全与韧性（CISR）的易懂概述，阐述了基础概念、美国主要组织架构以及核心术语。该文可作为专业人士和政策制定者的战略入门指南，强调通过如PPD-21等政策框架整合网络-物理系统、安全与韧性，并在国家CISR月期间提升意识。

ABSTRACT

This short paper is presented in observance and promotion of November, the National Month of Critical Infrastructure Security and Resilience (CISR), established by the United States Department of Homeland Security in 2013. The CISR term focuses on essential assets (critical infrastructures) and two ultimate goals of making them secure and resilient. These assets and goals were put together in 2013 in the now well-known Presidential Policy Directive on CISR (PPD-21). This paper presents easy-to-ready material laying down the building blocks of CISR - what it means to you as a regular citizen, professional, or government worker. This paper presents concepts behind security and resilience pertinent to various types of activities - from every day to field-specific activities. This paper also presents basic elements to the field: 1. high-level introduction to the organizational units dealing with CISR in the United States; 2. explanation of basic terms and a list of further reading material; and 3. several discussion topics on the vision and future of CISR in critical infrastructure cyber-physical systems.

研究动机与目标

• 向广大受众（包括公民、专业人士和政府工作人员）普及关键基础设施安全与韧性（CISR）的基础知识。
• 阐明核心术语，建立对关键基础设施背景下安全与韧性的共同理解。
• 突出美国联邦机构及如PPD-21等政策框架在塑造国家CISR战略中的作用。
• 激发对网络-物理关键基础设施系统未来愿景及不断演变的挑战的讨论。

提出的方法

• 介绍美国负责CISR的高层级组织单位（如国土安全部下属机构）的概况。
• 使用通俗语言定义并阐释如“关键基础设施”、“安全”和“韧性”等核心术语，以确保广泛可及性。
• 提供精选的阅读清单和参考资料，以支持对CISR主题的深入探索。
• 引入关于网络-物理系统未来趋势与挑战的讨论话题，聚焦长期愿景与系统性整合。
• 以总统政策指令21号（PPD-21）的框架为基础，帮助理解国家CISR目标。
• 利用国家CISR月（11月）的背景，促进跨部门的意识提升与参与。

实验结果

研究问题

• RQ1 根据美国政策，关键基础设施安全与韧性（CISR）的核心组成部分与定义是什么？
• RQ2 美国联邦政府内部的组织单位如何协调以确保关键基础设施的安全与韧性？
• RQ3 在网络-物理系统中，安全与韧性之间的关键差异与相互依赖关系是什么？
• RQ4 在不断演变的技术与威胁环境中，CISR的未来挑战与战略方向有哪些设想？
• RQ5 非专业背景的专业人士与公民如何参与或理解CISR的总体目标？

主要发现

• 本文确立，关键基础设施安全与韧性（CISR）以总统政策指令21号（PPD-21）为基础，该指令正式确立了保护关键资产的国家目标。
• 安全与韧性是不同但互补的目标：安全侧重于预防威胁，而韧性则强调在中断后实现恢复与持续运行。
• 美国国土安全部在协调联邦、州及地方各级CISR工作方面发挥核心作用。
• 本文指出，不同利益相关方之间亟需提升对CISR概念的跨部门理解与沟通。
• 作者强调，有效的CISR需要在政策与实际操作中整合网络与物理系统考量。
• 本文以未来CISR愿景作结，即具备自适应性、智能性与互联性的基础设施系统，能够抵御并从复杂威胁中恢复。