工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全研究：技術(shù)體系與發(fā)展趨勢

 

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全是保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)免受潛在威脅和攻擊的重要措施。工業(yè)控制系統(tǒng)涉及各種設(shè)備和系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)（SCADA）、工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）、分布式/集散式控制系統(tǒng)（DCS）、過程控制系統(tǒng)（PCS）等，這些系統(tǒng)在制造、能源、水利、交通、航空等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

 

 

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全（簡稱“工控安全”）是確保國家網(wǎng)絡(luò)和信息安全的重要組成部分，它不僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定，更是國家安全的基礎(chǔ)保障。近年來，隨著信息化與工業(yè)化的深度融合，工業(yè)控制系統(tǒng)從單機(jī)走向互聯(lián)、從封閉走向開放、從自動化走向智能化，這為生產(chǎn)力帶來了顯著提高，但同時也使工業(yè)控制系統(tǒng)面臨著前所未有的信息安全威脅。

 

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，工業(yè)和信息化部于2016年10月印發(fā)了《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)指南》（以下簡稱《指南》）。《指南》旨在規(guī)范工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)能力評估工作，提升工業(yè)企業(yè)的工控安全防護(hù)水平。此外，根據(jù)《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》和《國務(wù)院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國發(fā)〔2016〕28號），還建立了工業(yè)控制系統(tǒng)安全測評檢查和漏洞發(fā)布制度，以確保工業(yè)控制系統(tǒng)的安全運行。

 

工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）是用于監(jiān)控和操作關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備（如發(fā)電站、水處理廠、化工廠等）的計算機(jī)化系統(tǒng)。由于這些系統(tǒng)對國家安全、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定和公共福祉至關(guān)重要，因此確保其信息安全至關(guān)重要。以下是一些建議來保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全：

 

1.風(fēng)險評估：評估ICS系統(tǒng)的潛在威脅和漏洞，以確定需要保護(hù)的資產(chǎn)和資源。

2.物理安全：確保ICS設(shè)備免受未經(jīng)授權(quán)訪問和破壞，例如設(shè)置訪問控制、視頻監(jiān)控和警報系統(tǒng)。

3.網(wǎng)絡(luò)安全：部署防火墻、入侵檢測系統(tǒng)（IDS）、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）和其他網(wǎng)絡(luò)安全措施，以保護(hù)ICS網(wǎng)絡(luò)免受外部攻擊。

4.隔離網(wǎng)絡(luò)：將ICS網(wǎng)絡(luò)與其他業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)隔離，以降低潛在攻擊的風(fēng)險。

5.設(shè)備安全：為ICS設(shè)備配置強密碼、固件更新和安全設(shè)置，并定期審計設(shè)備安全性。

6.數(shù)據(jù)保護(hù)：加密敏感數(shù)據(jù)，限制對數(shù)據(jù)的訪問，并定期備份數(shù)據(jù)以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。

7.員工培訓(xùn)：為員工提供關(guān)于ICS安全的培訓(xùn)和意識，以確保他們能夠識別和應(yīng)對潛在威脅。

8.應(yīng)急響應(yīng)計劃：制定和實施應(yīng)急響應(yīng)計劃，以便在發(fā)生安全事件時迅速采取行動。

9.合規(guī)性：遵循適用的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如NIST 800-82、IEC 62443等，以確保ICS系統(tǒng)的信息安全。

10.持續(xù)監(jiān)控和改進(jìn)：定期檢查ICS系統(tǒng)的安全性，并根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)和更新。

 

 

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全是保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)免受潛在威脅和攻擊的重要措施。工業(yè)控制系統(tǒng)涉及各種設(shè)備和系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)（SCADA）、工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）、分布式/集散式控制系統(tǒng)（DCS）、過程控制系統(tǒng)（PCS）等，這些系統(tǒng)在制造、能源、水利、交通、航空等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

 

隨著工業(yè)信息化的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)逐漸與互聯(lián)網(wǎng)和公共網(wǎng)絡(luò)相連，這使得工業(yè)控制系統(tǒng)面臨著來自內(nèi)部和外部的安全威脅。內(nèi)部威脅可能來自員工的不當(dāng)操作、惡意軟件感染等；外部威脅可能來自網(wǎng)絡(luò)攻擊、黑客入侵等。

 

為了保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全，需要采取一系列防護(hù)措施，包括物理安全防護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、主機(jī)安全防護(hù)、數(shù)據(jù)安全防護(hù)、備份與恢復(fù)策略、安全意識培訓(xùn)、定期安全審查和使用安全工具等。這些措施旨在確保工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)安全，防止數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)損壞和生產(chǎn)故障等不良后果。

 

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全不僅對企業(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，還可能對國家安全和社會穩(wěn)定產(chǎn)生重大影響。因此，政府和企業(yè)應(yīng)加強工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理和維護(hù)，建立完善的安全管理體系和技術(shù)防護(hù)體系，提高安全意識和應(yīng)對能力，以保障工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

 

 

工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）和IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)都是計算機(jī)化的系統(tǒng)，但它們在結(jié)構(gòu)、功能和安全性方面存在一些顯著的差異。以下是ICS系統(tǒng)和IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在信息安全方面的主要區(qū)別：

 

1.目標(biāo)不同：ICS系統(tǒng)主要用于監(jiān)控和控制工業(yè)過程，而IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要用于傳輸和共享數(shù)據(jù)。因此，ICS系統(tǒng)的信息安全目標(biāo)是確保過程的安全、可靠和穩(wěn)定，而IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的信息安全目標(biāo)是保護(hù)數(shù)據(jù)的安全和完整性。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同：ICS系統(tǒng)通常采用分布式、分層和專用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)則采用集中式、基于標(biāo)準(zhǔn)的開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這種差異導(dǎo)致了在保護(hù)ICS系統(tǒng)時需要采用不同的安全策略和技術(shù)。

3.通信協(xié)議不同：ICS系統(tǒng)通常使用專用的、封閉的通信協(xié)議，如Modbus、Profibus等，而IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)則使用開放的、基于TCP/IP的通信協(xié)議，如HTTP、FTP等。這使得ICS系統(tǒng)更容易受到特定攻擊的影響，因為它們的通信協(xié)議可能沒有足夠的安全特性。

4.設(shè)備類型不同：ICS系統(tǒng)通常包含各種類型的實時設(shè)備和控制器，如PLC、RTU等，這些設(shè)備通常具有有限的計算能力和安全性。相比之下，IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包含各種類型的計算設(shè)備，如服務(wù)器、工作站、路由器等，這些設(shè)備通常具有更強的計算能力和安全性。

5.安全要求不同：由于ICS系統(tǒng)對工業(yè)過程的控制和監(jiān)控至關(guān)重要，因此對ICS系統(tǒng)的安全要求通常比IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)更高。例如，ICS系統(tǒng)可能需要更高的可用性和可靠性，以及對異常行為的更嚴(yán)格的監(jiān)控和響應(yīng)。

 

綜上所述，ICS系統(tǒng)和IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在信息安全方面存在顯著的區(qū)別。為了保護(hù)ICS系統(tǒng)的信息安全，需要針對其獨特的特點和需求采取專門的安全措施。

 

 

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)技術(shù)體系是確保工業(yè)控制系統(tǒng)免受潛在威脅和攻擊的重要措施。以下是一些建議的防護(hù)技術(shù)體系：

 

1.訪問控制技術(shù)：通過使用訪問控制技術(shù)，可以限制對工業(yè)控制系統(tǒng)的訪問權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。訪問控制技術(shù)可以包括物理訪問控制、網(wǎng)絡(luò)訪問控制和系統(tǒng)訪問控制等。

2.數(shù)據(jù)加密技術(shù)：通過使用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，可以保護(hù)工業(yè)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以包括數(shù)據(jù)傳輸加密、數(shù)據(jù)存儲加密和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)等。

3.防火墻技術(shù)：通過使用防火墻技術(shù)，可以防止未經(jīng)授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)入工業(yè)控制系統(tǒng)。防火墻可以部署在工業(yè)控制系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡(luò)之間，以及不同安全級別的系統(tǒng)之間。

4.入侵檢測與防御技術(shù)：通過使用入侵檢測與防御技術(shù)，可以實時監(jiān)測工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量和系統(tǒng)活動，發(fā)現(xiàn)并阻止?jié)撛诘墓�擊和惡意行為�?/div>