當前半導體製造的安全挑戰與有效對策

介紹：為何現在的半導體製造相當重視惡意軟體的防範對策

半導體對無數產品的核心來說屬於戰略資源，從智慧型手機、汽車到工業設備都包括在內。在全球半導體持續短缺與日益升高的地緣政治緊張情勢下，確保製造產線的穩定運作已成為國家重要課題。

然而，許多半導體生產環境仍然採用空氣隔離或仰賴獨立系統，因此部署傳統的雲端安全解決方案並不實際。也因此，USB 隨身碟或維護用電腦帶來惡意軟體入侵的風險，已成為嚴重且日益擴大的威脅。

圖 1：USB 隨身碟帶來的惡意軟體感染風險，對於沒有雲端安全解決方案的產業來說一直是個隱憂。(圖片來源：Hagiwara Solutions)

惡意軟體感染造成的影響與財務損失

惡意軟體可能導致公司重大損失。舉例而言：

• 台灣 – 台積電 (2018)：供應鏈引起的惡意軟體感染導致部分產線停擺。估計造成約 2 億 5000 萬美元的財務損失。(來源：Bloomberg)
• 德國 – 製造業 (2020)：一連串勒索軟體攻擊導致多家工廠停工，每起事件的平均損失估計達 1,700 萬歐元。(來源：Allianz Risk Barometer)
• 日本 (2023)：根據 IPA 的報告，製造業的資安事件較前一年約增加 1.5 倍。(來源：IPA White Paper)
• 美國 - Colonial Pipeline 事件 (2021年)：關鍵基礎設施遭到勒索軟體攻擊，導致全國燃料配送中斷。(來源：FBI)
• Statista 報告 (2025)：2025 年一份 Statista 報告指出，製造業是全球最常遭受攻擊的產業之一：製造業佔 2024 年所有已通報網路攻擊中的 26%。(來源：Statista)

表 1：全球企業網路攻擊事件分佈 (2019 – 2024)，依產業分類。(來源：Statista)

表 1 顯示出 2019 年至 2024 年全球各產業中網路攻擊事件的百分比分佈。2024 年資料顯示：

• 製造業排名最高，佔所有通報事件的 26%
• 金融保險業位居第二佔 23％
• 專業、商業及消費性服務業位居第三佔 18％

值得注意的是，製造業遭受攻擊的機率穩定增加，從 2019 年的 8% 提升至 2024 年的 26%。 此趨勢凸顯出該產業成為攻擊目標下的脆弱性逐漸增加，這主要是數位轉型加速以及全球供應鏈日益複雜所帶動。

圖 2：製造業遭受的惡意軟體感染逐漸增加。(圖片來源：Hagiwara solutions)

半導體製造環境中的獨特安全挑戰

離線系統的存在

半導體製造設備通常在隔離式環境中運作，與外部網路隔開。因此，雲端或連接網際網路的防毒解決方案，在此類環境中通常不適用或無法使用。

維護及系統更新期間的風險

曾有多起案例顯示，外部廠商攜入的筆記型電腦或 USB 隨身碟成為惡意軟體感染的來源。獨立系統尤其脆弱，因為延遲偵測會增加擴大衝擊的風險。

SEMI 標準下的安全要求

在 2022 年，國際半導體設備與材料產業協會 (SEMI) 發佈了兩項關鍵標準：SEMI E187和SEMI E188；規定設備製造商與半導體晶圓廠對惡意軟體的防護承擔責任。這些標準強調半導體供應鏈有需要對惡意軟體提出完善的對策。

什麼是 SEMI？

SEMI 的介紹與角色

國際半導體設備與材料產業協會 (SEMI) 是一個代表半導體及電子製造供應鏈的全球產業協會。透過 SEMI 國際標準的制訂、全球展覽 (如 SEMICON)、統計研究及人力資源發展計畫，SEMI 不斷支援產業進步與技術創新。

SEMI 在全球設有區域辦事處，促進會員公司之間的合作與最佳實務的分享。近年來，該組織加強了對網路韌性的重視，推出如 SEMI E187 及 E188 等網路安全標準，並促進像是智慧製造社群聯盟 (SMCC) 等專業社群的發展。

目的與背景

SEMI 成立的目的是協助半導體產業克服跨產業時面臨的挑戰，如設備製造商、材料供應商與晶圓廠之間的互通性、安全性、品質及採購標準化。憑藉龐大的全球會員網路，SEMI 能透過標準化、全球展覽及人才培育，提升供應鏈的效率與透明度。

自 2018 年起，為了因應日益嚴峻的網路安全風險，SEMI 加速此層面的努力。包括發佈與網路安全相關的標準，如 E187/E188，並提出跨產業的計畫，如 SMCC。

SEMI 準則的優點

• 全球信賴與合規性：企業可以證明其符合全球公認的品質、安全性及互通性標準，進而提升其在國際市場的可信度。
• 增加商機：許多領先的晶圓廠和 OEM 廠商的採購條件都會要求符合 SEMI 標準。符合這些標準，就可提升投標和簽約的資格門檻。
• 更快速的設備整合：遵循通用規範有利於驗收測試與系統整合作業更加順利，進而縮短部署時間並減少錯誤。
• 降低長期成本：減少因規格不符造成的重新設計和改裝風險，進而降低維護和營運成本。
• 簡化法規與稽核上的準備工作：符合安全、環境及網路安全標準，有助於企業提升法定檢查與稽核上的妥善度。

SEMI E187 與 E188 的介紹與重要性

SEMI E187 (晶圓廠設備的網路安全規範)

• 目的：確保半導體製造設備出貨前的網路安全
• 關鍵要求：
  • 出貨前掃描惡意軟體
  • 漏洞評估
  • 標準化的安全配置
• 背景：確保設備抵達客戶現場時無惡意軟體，以將後續污染風險降至最低。

SEMI E188 (無惡意軟體的設備整合規範)

• 目的：避免生產現場在安裝設備與維護期間遭受惡意軟體感染
• 關鍵要求：
  • 維護作業前後強制檢查惡意軟體
  • 掃描所有外部媒體 (如 USB 隨身碟)
  • 記錄與回報以確保可追溯性與責任歸屬
• 背景：保護晶圓廠營運免受外部廠商或維護作業帶入的威脅。

重要性何在

半導體製造是全天候不間斷的工作，即使只停機一小時，也會造成重大損失。這些 SEMI 標準代表網路安全妥善度的最低基準。未遵守標準，不僅會增加營運風險，更可能導致在全球商業交易中信譽受損。

SEMI 標準與 Vaccine USB3 之間的對應

Vaccine USB3 (圖 3) 是 Hagiwara Solutions 針對生產工廠、研究實驗室及醫療機構中常見的離線或獨立系統所設計的惡意軟體掃描工具。可達到隨需求的惡意軟體掃描，無需在目標系統上事先安裝軟體或更改配置。

圖 3：Hagiwara Solutions 的 Vaccine USB3 是一款獨立的惡意軟體掃描工具，無需事先安裝軟體或更改配置就可進行掃描。(圖片來源：Hagiwara Solutions)

透過此獨特功能，Vaccine USB3 能直接協助符合 SEMI 標準，特別是在表 2 所示的領域。

表 2：Vaccine USB 如何促進 SEMI 標準的合規性。

Vaccine USB3 的主要特點及對 SEMI 標準合規性的貢獻

無需安裝

Vaccine USB3 無需在使用前安裝任何軟體或進行系統配置。使用者只需將裝置插入目標系統，並啟動 USB 內儲存的內建掃描軟體即可。如此就可直接用 USB 裝置進行惡意軟體的偵測、隔離及移除。

掃描結果會透過裝置上的 LED 系統顯示 (圖 4)：

• 紅色 LED：偵測到感染
• 藍光 LED：未發現惡意軟體

圖 4：藍色 LED 表示未發現惡意軟體感染，紅色 LED 則表示受到惡意軟體感染。(圖片來源：Hagiwara Solutions)

由於不需要網路連線，此工具可在全離線的環境中隨需求操作。因此非常適合用於半導體製造廠和關鍵基礎設施，因為這些場所的系統通常會基於安全因素與外部網路達到實體隔離。

彈性授權模式

單一個 Vaccine USB3 裝置就可在多個端點上進行惡意軟體掃描。因此是組織要管理大量離線或獨立裝置時相當具備成本效益的解決方案。

高精度與高速掃描

可將 Vaccine USB3 連接到具備網際網路連線的電腦，以便預載最新的惡意軟體定義。透過更新定義，此工具就能準確偵測已知和未知的惡意軟體。為了提升掃描效率，使用者可以配置多種模式，例如：

• 差異化掃描 (僅掃描變更部分)
• 計時式掃描
• 目標掃描範圍設定

這些彈性的掃描選項有助於工具適應現場特定的操作需求。

記錄功能

掃描結果會以記錄檔的型式自動儲存在 Vaccine USB3 裝置上。此外，此工具還可記錄受掃描系統的資產資訊，包括硬體配置和已安裝的軟體。此雙重記錄功能能讓組織對獨立系統進行基本的資產管理，這對離線環境來說往往是難以管理的領域。

報告功能：SEMI 標準合規性的強大支援

自動產生：

掃描完成後，Vaccine USB3 會自動產生一份檢查結果的彙整報告。

報告內容：

• 掃描的日期和時間
• 目標系統資訊 (主機名稱、OS 版本等)
• 偵測到的惡意軟體詳情 (名稱、類型及處理結果)
• 使用的惡意軟體定義檔版本
• 掃描結果摘要 (安全／需採取行動)

格式：

報告可以儲存成 PDF 格式或其他可列印的檔案類型，可達到靈活的文件管理。

與 SEMI 標準的關係：

• SEMI E187：可附上報告當作出貨前檢驗的證明，支援客戶和法定稽查員要求的責任歸屬。
• SEMI E188：報告可以封存作為維護記錄，有助於工廠環境中的內部稽查與網路安全評估。

優點

• 精簡的可追溯性管理 (支援紙本與數位格式)
• 加強客戶與稽查人員要求的責任歸屬
• 操作人員之間更輕鬆共享資訊
• 在廠商合約中規定強制提交報告，以達到安全要求的標準化

Vaccine USB3 惡意軟體診斷報告範例 (圖 5)

圖 5：Vaccine USB3 惡意軟體診斷報告範例。(圖片來源：Hagiwara Solutions)

採用的好處：設備製造商與晶圓廠的觀點

設備製造商

• 在出貨前檢驗期間達成 SEMI E187 規定，以提升客戶信任度
• 減少交貨後的問題，即可減少支援與保固成本
• 展現對全球標準的合規性，以提高在國際市場的競爭力

半導體晶圓廠

• 在維護作業期間將感染風險降至最低
• 建立符合 SEMI E188 的作業框架
• 降低因惡意軟體事件導致生產線停機的可能性
• 在廠商合約中納入提交報告條款，以將安全要求標準化

結論與部署建議

半導體製造環境中的惡意軟體防護已非選擇性措施，而是必備。Vaccine USB3 提供實用且免安裝的解決方案，可立即在離線環境中使用，也支援 SEMI E187 與 E188 標準的合規性。

對設備製造商和半導體晶圓廠而言，Vaccine USB3 是符合成本效益且低門檻的工具，可降低網路安全風險，且只需單一裝置就可開始部署。部署簡單，且不需要更改既有的基礎設施。現在就是採取主動措施提升網路安全妥善度的好時機。在事件發生前做好準備。