工业网络与信息安全综述 摘要：工业控制系统网络安全已经是关系工业“安全生产”的重要因素，工业控制系统关乎国家安全，一旦受到破坏，其影响和损失，不仅仅限于直观的经济损失，重则会直接影响普通民众的日常生活甚至造成人员伤亡，更为严重的是会影响到国家的安全。加强工控网络安全是中国工业化与时俱进发展的必然要求。 关键词：工业控制系统? 网络安全 Overview of industrial Network and information security CHEN YaoJie (1. College of Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350116, China; 2. Testing Center, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350116, China) Abstract: Industry control system network security is already a relationship safe production, the important factors of industrial control system about national security, once the damage, the impact and losses, not just intuitive economic loss, heavy will directly affect the daily life of ordinary people and even cause casualties, more serious is that will affect the safety of the country. Strengthening industrial network security is an inevitable requirement for Chinas industrialization to keep pace with The Times. Keywords: Industrial control system Network security 0 引言 工业控制系统（Industrial Control Systems，ICS）广泛运用于能源、制造、航天、军工等牵涉国民经济核心地位的主要基础设施，一般指由计算机与工业过程控制部件组成的自动化控制系统。传统工业控制系统自上而下分为5层，底层为现场层（各类传感器或阀门），通过串口进行数据通信；L1是控制层，由分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和远程终端（RTU）组成，负责对底层设备进行逻辑远程控制；L2层为监控层，通过数据采集与监视控制系统（SCADA）实现对数据的采集和监控；L3层是管理层，由制造执行系统（MES）提供生产调度、制造数据管理、人力管理等功能；L4是企业层，用于企业决策层和员工提供决策运行手段。早期的工业控制系统运行于相对独立的网络，生命周期长达15~20年，其中涉及到的工业协议五花八门，且对延时要求高，所以设计时以高可用性、高效性、实时性为核心，缺乏安全领域考虑。随着计算机技术在工业领域的不断发展融合，工业控制系统成为网络攻击的对象。网络作买球平台为工业控制系统的核心组成部分，一旦受到恶意攻击，轻则导致生产运行瘫痪，重则危害社会国家利益，所以它的安全性尤为重要。 近年来，新一轮科技革命和产业变革加速演进，5G、工业互联网、人工智能、大数据、云计算、边缘计算、密码、区块链等新兴技术加快向经济社会各领域渗透融合，网络联接从人人互联向万物互联迈进，深刻改变人们的生产生活方式，为经济社会发展注入强劲动力的同时，也使工业控制系统信息安全威胁和风险严峻复杂，对关键信息基础设施、网络数据和信息安全带来新的挑战，加强工业控制系统信息安全防护势在必行。 1 工控网络安全背景 1.1 安全意识误区和技能不足 工控安全防护中存在一些误区，如部署安全网络产品等于工业控制系统做了安全防护；单向通信即可保证百分百安全等。实际上不合理的安全策略配置、安全功能的搭配选择、错误的产品搭配以及工业系统网络结构的不规范，将导致引入的安全网络产品事倍功半。人员技能方面，过分依赖于供应商，但实际厂商对工业系统漏洞认知层次不同，技术支撑点不同，导致即便认识到漏洞，处理手段也有限。安全防护并非一次性，需要伴随工业系统环境改变而做出相应改变，需定期对网络安全产品和工业控制系统进行检查、更新和维护，这对人员的技能有一定的要求。 1.2 制度体系不完善 工控安全威胁不全来自于外部，内部制度的健全程度也直接关系到工业控制系统的抗攻击性。工业控制系统网络安全制度的不完善和不适用，导致数据管理、资产管理、外包服务管理、技能培训管理、安全运维管理等方面的混乱和不规范。在生产环境中或运维管理时，没有制度的约束和规范，随意使用外接U盘、移动硬盘等移动存储介质，随意接入运维终端至工控网络中，甚至为方便，开放调试端口直接面向互联网，都对工业控制系统构成了威胁，给病毒、木马等恶意软件进入工业控制系统提供了有力的传播通道。缺乏应急预案的培训，直接导致面临网络威胁攻击时的无措。 1.3 控制系统漏洞 自2010年以来，漏洞数量迅速增长，截至2020年9月1日，根据国家信息安全共享平台CNVD统计，公布工控漏洞2805个。一方面“震网（Stuxnet）”、“毒区（Duqu）”、“勒索病毒”等恶意攻击事件造成的巨大损失引起人们对控制系统漏洞话题高度关注。另一方面工业控制系统从封闭走向开放，工控信息安全走向国产化，各个领域的网络厂商、信息厂商和老牌工控厂商加大对工控安全的研发投入，导致公开漏洞数的迅速增长。由于国内安全技术与国外先进技术的差距，目前重要的控制系统仍有80%使用国外的产品和技术，并且将近95%的高中危漏洞来自这些产品，直接成为恶意攻击的突破口。 1.4 控制系统漏洞 网络化、无线化的引入，给工业控制系统带来了便捷，降低了成本。但是，普遍缺乏网络准入和控制机制，导致上位机和下位机之间、边界入口、不同业务区域之间的访问、通信和控制缺少身份鉴别，加上信息的明文传输，大大降低了网络攻击的门槛。在工控网络边界，包括一些可以接入工业控制系统的主机和网络设备，缺少必要的访问控制授权，导致终端违规接入、非法外联等现象的出现，从而产生安全隐患。 2 工业控制系统安全技术 2.1 总体工业安全保障框架 对于工业

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