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物理安全是网络信息系统安全运行、可信控制的基础。随着云计算、大数据、物联网等新兴网络信息科技应用的兴起，数据中心、智能设备、服务器、通信线路等的物理安全日益重要，物理安全直接影响业务的正常运转，甚至一个城市的运行和人们的生命安全。物理安全方面的安全事件也时有发生，2008年由于连接欧洲和中东的三条海底光缆损坏，埃及互联网和国际电话服务瘫痪。2012年12306因机房空调系统故障，暂停互联网售票服务。2015年支付宝因“光纤被挖断”而出现大规模服务中断，之后携程网也因故障“瘫痪”。常见的物理安全威胁如下图所示。
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随着网络攻击技术的发展，物理系统安全面临硬件攻击的威胁，与传统的物理安全威胁比较，新的硬件威胁更具有隐蔽性、危害性，攻击具有主动性和非临近性。下面给出常见的硬件攻击技术与相关实例。
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硬件木马通常是指在集成电路芯片（IC）中被植入的恶意电路，当其被某种方式激活后，会改变IC的原有功能和规格，导致信息泄露或失去控制，带来非预期的行为后果，造成不可逆的重大危害。IC整个生命周期内的研发设计、生产制造、封装测试以及应用都有可能被植入恶意硬件逻辑，形成硬件木马，如下图所示。
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2008年Samuel T.King等研究人员设计和实现了一个恶意的硬件，该硬件可以使得非特权的软件访问特权的内存区域。Cloaker是硬件支持的Rootkit，如下图所示。
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同软件类似，硬件同样存在致命的安全漏洞。硬件安全漏洞对网络信息系统安全的影响更具有持久性和破坏性。2018年1月发现的“熔断（Meltdown）”和“幽灵（Spectre）”CPU漏洞属于硬件安全漏洞。该漏洞可被用于以侧信道方式获取指令预取、预执行对cache的影响等信息，通过cache与内存的关系，进而获取特定代码、数据在内存中的位置信息，从而利用其他漏洞对该内存进行读取或篡改，实现攻击目的。
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利用控制系统的软件漏洞，修改物理实体的配置参数，使得物理实体处于非正常运行状态，从而导致物理实体受到破坏。“震网”病毒就是一个攻击物理实体的真实案例。
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利用计算机系统所依赖的外部环境缺陷，恶意破坏或改变计算机系统的外部环境，如电磁波、磁场、温度、空气湿度等，导致计算机系统运行出现问题。例如，电磁场太强则容易干扰网络通信传输信号；温度高则容易烧坏计算机硬件设备；空气湿度太大则计算机硬件容易吸附灰尘，进而影响计算机性能。
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