数字孪生技术如何提升网络安全？

Gartner报告称，模拟数字孪生市场预计将从2024年的350亿美元增长至2034年的3790亿美元。Mordor Intelligence对更广义的数字孪生市场也做出了类似的发展预测，预计从2024年的约260亿美元增长至2029年的近1310亿美元。其他预测虽然在具体数字上可能存在差异，但都一致指出了惊人的增长趋势。

这种增长主要由物联网（IoT）、人工智能（AI）和云计算的深度融合驱动。随着这些使能技术的发展，数字孪生的潜力也在不断提升。首席执行官们已经注意到了这一点；根据一份报告称，“70%的大型企业技术高管已经在探索和投资数字孪生技术。”

提到数字孪生，多数人首先想到的是现实世界物体的三维复制品。但实际上，数字孪生远不止如此。数字孪生是一种数字化的表现形式，能呈现现实世界种的物理对象、系统或过程，且能与其现实世界中的对应物进行同步的双向交互。它们主要分为以下几种类型：

1. 组件孪生：有时也称为零件孪生，代表数字孪生中最微观的层级。顾名思义，它专注于对真实世界中较大对象的单个部件进行建模。
2. 产品孪生：本质上由多个组件孪生组合而成，用以表示一个完整的产品或设备。这种数字孪生模型可以覆盖产品从概念设计到全面生产的完整生命周期。
3. 过程孪生：是真实过程的数字化表现形式，模拟系统各组件之间的交互和动态。虽然仍是一个新兴概念，但已在业内获得了广泛关注。
4. 系统孪生：是一种全面的数字化模型，展示多个产品或过程孪生共同作为一个集成系统的相互作用和工作状态。

数字孪生系统非常适合用于实时监控、模拟、情景规划和预测分析。虽然数字孪生在网络安全领域的应用相对较晚，但已通过一些成功案例展现了潜力。

1. 物理安全

为物理环境设计有效的安全系统需要仔细考虑许多变量。安全设备（如闭路电视）放置不当或位置不佳会造成漏洞。另一方面，在系统中安装过多的摄像头和高科技配件会导致不必要的巨额开支。

在这种情况下，创建物理环境的数字孪生能提供从实时监控到优化资源分配等一系列好处。它可以进行预测分析和情景规划，帮助企业预测威胁并制定有效、主动的防御策略。

通过优化安全设置和配置，数字孪生解决方案可为物理安全项目节省10%到50%的成本。

2. 网络孪生

网络环境随着技术发展变得日益复杂，企业在保持全面的网络可视性、确保合规性验证以及识别潜在漏洞方面面临巨大挑战。这可能会造成安全漏洞，增加运营风险，降低对各种请求的响应速度。网络数字孪生能实时提供全面的网络副本，实现对各个网络组件的配置和安全策略的无缝验证和核查，帮助企业克服这些挑战。

网络数字孪生是一种变革性技术，能使请求响应时间缩短20%。

3. 信息技术（IT）和运营技术（OT）领域的安全运营中心（SOC）孪生

网络威胁日益复杂，传统的网络安全措施正逐渐失去效力。IBM的《2024年数据泄露成本报告》（Cost of a Data Breach Report 2024）显示，70%的企业因安全漏洞而运营严重受阻，而安全漏洞的平均检测时长为199天，完全控制漏洞还需要额外73天。

数字孪生技术为网络安全威胁建模和事件响应提供了有力的解决方案。通过创建企业IT或OT基础设施的虚拟复制品，安全团队可以在受控环境中模拟潜在的网络威胁。例如，数字孪生可以在系统的精确副本上模拟勒索软件攻击的影响，帮助企业制定、测试和优化事件响应计划。

AI技术已将安全运营中心（SOC）的漏洞检测时间缩短了33%，使遏制时间缩短了43%（见图1），展现出自动化在事件响应中的作用。数字孪生技术在此基础上创建实时虚拟副本，使SOC能够模拟攻击并优化防御，这种方法能提高可视性，也有助于进一步提升网络安全，甚至有望超越纯AI方案的效果。

数字孪生市场呈现爆炸式增长，其价值已从物理安全优化延伸至网络管理和SOC运营等网络安全领域。

企业可进行影响分析，评估该技术能给价值链带来的效益，并识别潜在风险。试点实施可以提供有价值的见解，帮助企业鉴定效果、优化相关战略，并在全面推广前确保新技术能与原有系统实现良好融合。

本文作者：

Manar Alohaly，沙特信息技术公司（SITE）高级研发和创新主管

本文原载于世界经济论坛Agenda博客，转载请注明来源并附上本文链接。

翻译：孙芊

编辑：万汝鑫