魏欽志 烽臺科技（北京）有限公司

1　工控系統應用與安全風(fēng)險的博弈

工業(yè)控制系統面臨的風(fēng)險，除了產(chǎn)品本身存在的出廠(chǎng)缺陷、軟件更新速度慢、防護策略缺失等因素外，核心要素還是因為聯(lián)網(wǎng)而引發(fā)的不確定性。但是技術(shù)發(fā)展的趨勢是不可逆的，在面臨新技術(shù)、新應用、新模式?jīng)_擊的同時(shí)，也接受著(zhù)信息化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化所帶給我們的便利，以及因開(kāi)放、共享帶來(lái)的安全問(wèn)題。因此，工控網(wǎng)絡(luò )與信息系統作為網(wǎng)絡(luò )安全中的關(guān)鍵信息基礎設施，信息管理人員必須做好防護工作，以保障“兩化融合”發(fā)展過(guò)程的快速、持續和穩定。

1.1　兩化融合、智能制造的大趨勢

兩化融合的提出背景是人類(lèi)社會(huì )經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，進(jìn)入了信息文明階段。人類(lèi)社會(huì )文明走過(guò)了三個(gè)階段，并與之相對應產(chǎn)生了三種文明形態(tài)。

第一是農業(yè)階段，大家從一萬(wàn)多年前形成了農業(yè)文明；第二是從十七世紀末開(kāi)始進(jìn)入了工業(yè)文明階段，與之相對應形成了工業(yè)文化。那么從20世紀50年代開(kāi)始經(jīng)過(guò)第三次浪潮的描述，也就是說(shuō)世界進(jìn)入了信息化階段。在農業(yè)階段解決了人類(lèi)的生存問(wèn)題，在工業(yè)階段解決了機器代替手工，快速提高人類(lèi)生活品質(zhì)的問(wèn)題。在信息化階段，通過(guò)信息通信技術(shù)實(shí)現了社會(huì )與經(jīng)濟的融合，將信息化貫穿了人類(lèi)生活的方方面面。

工業(yè)化正經(jīng)歷世界經(jīng)濟的第三次革命，隨著(zhù)科學(xué)與技術(shù)革命的發(fā)展，其內涵也在不斷的發(fā)生變化。工業(yè)化經(jīng)歷了三次的工業(yè)革命的劇變，第一次工業(yè)革命以1775年蒸汽機發(fā)明為代表的大機器生產(chǎn)取代手工業(yè)生產(chǎn)，極大提高了生產(chǎn)力。第二次工業(yè)革命，自然科學(xué)開(kāi)始同技術(shù)生產(chǎn)緊密結合起來(lái)，在提高生產(chǎn)力發(fā)展方面發(fā)揮更為重要的作用。第三次工業(yè)革命，是自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展提高了生產(chǎn)力，帶來(lái)了全新的研發(fā)設計、生產(chǎn)制造和經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程。在第三次工業(yè)革命有這樣一些代表性的事件：1952年第一臺數控機床的出現；1971年微處理芯片的發(fā)明；80年代初計算機輔助設計的技術(shù)在產(chǎn)品設計中的應用……那么第三次工業(yè)革命在不同的時(shí)期又可以分為數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化階段。

1.2　信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全行業(yè)監管的兩難境地

傳統信息安全與工業(yè)控制信息安全區別之一是對業(yè)務(wù)的整合能力。傳統信息安全在不同用戶(hù)之間所面臨的系統非常類(lèi)似，而工控系統在不同用戶(hù)、不同行業(yè)的應用方法存在很大差異，信息安全管理人員需要從企業(yè)生產(chǎn)和業(yè)務(wù)流程的視角，理解風(fēng)險與安全。

作為工業(yè)領(lǐng)域的信息化決策者，首先要保證的一定是生產(chǎn)運行的實(shí)時(shí)性、持續性和穩定性，也就是信息和網(wǎng)絡(luò )系統的功能性和可用性。信息化決策是由企業(yè)最高決策層負責的，俗稱(chēng)信息化工程皆為“一把手”工程，從決策主體的角度，保障了信息化和企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的高度一致。

雖然這些信息化、智能化技術(shù)提高了生產(chǎn)力并降低了成本，但它們使關(guān)鍵任務(wù)系統暴露在新的風(fēng)險中，例如工業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統突然停機、上位機誤操作和竊取敏感信息等，這些風(fēng)險直接威脅到工業(yè)用戶(hù)的業(yè)務(wù)增長(cháng)和連續性。無(wú)論是短暫還是長(cháng)時(shí)間的停機，在工業(yè)制造的操作環(huán)境中是至關(guān)重要的，并且直接影響公司的收入流，造成不可估量的損失。例如，在汽車(chē)行業(yè)業(yè)務(wù)的停機時(shí)間成本高達130萬(wàn)美元每小時(shí)。一旦攻擊者進(jìn)入連續生產(chǎn)的制造業(yè)工控網(wǎng)絡(luò )，宕機的風(fēng)險就會(huì )增加。惡意攻擊者或可能的競爭對手可以關(guān)閉生產(chǎn)線(xiàn)，甚至破壞昂貴的機器，造成重大損失。

可當信息化系統遇到安全問(wèn)題的時(shí)候，最高負責人普遍無(wú)法直接做出決策。一方面改善安全狀況需要復雜的應對策略，而安全策略幾乎沒(méi)有固定的理論模型，只有依靠官方標準、行業(yè)經(jīng)驗和政策指南等推導出的試探性的方法。另一方面，安全建設并不會(huì )直接產(chǎn)生生產(chǎn)效益，這就要求安全防護解決方案要具備有效性和及時(shí)性。

根據調查，在大多數工業(yè)企業(yè)，對于工業(yè)網(wǎng)絡(luò )中安全的決策者通常為CISO（首席信息安全官）或CSO（首席安全官），他們負責整個(gè)企業(yè)，包括傳統IT/企業(yè)網(wǎng)絡(luò )/業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )和工業(yè)制造/生產(chǎn)/SCADA網(wǎng)絡(luò )的安全。盡管CISO/CSO是決策者，但真正工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的完善防護解決方案，還是需要了解工業(yè)控制或智能制造核心技術(shù)和業(yè)務(wù)流程的工作人員。因此，既保證信息化系統的正常運維，又要不損害系統可用性的無(wú)擾式管理和維護方法至關(guān)重要，這對工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)幾乎是極其困難的。因此，如何讓企業(yè)信息化的各級參與者，都能夠投入到信息安全的管理決策，是解決工業(yè)企業(yè)信息安全規則設計和管理運維的有效方法。

圖1 分級需求管理

1.3　態(tài)勢分析與預警的必要性

隨著(zhù)信息和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的深入應用，決策者開(kāi)始由發(fā)生了什么、為什么發(fā)生，過(guò)渡到將要發(fā)生什么、如何規避風(fēng)險?，F有的傳統IT信息安全解決方案都不適合工業(yè)網(wǎng)絡(luò )。傳統IT信息安全解決方案通常是為某些特定入侵行為或活動(dòng)而設計的防御集合，它可能會(huì )為工業(yè)現場(chǎng)的流程化生產(chǎn)，增加不必要的管理風(fēng)險，從而危及工業(yè)業(yè)務(wù)本身的連續性。此外，這些解決方案無(wú)法覆蓋復雜而又缺少公開(kāi)資料的工業(yè)協(xié)議，因此無(wú)法在工業(yè)網(wǎng)絡(luò )中最大限度地發(fā)揮它們的潛力。

對于工控安全的管理，除了需要引入“白名單”管理思想，還需要配合一定的態(tài)勢感知預警平臺，從而為各級決策部門(mén)提供主動(dòng)風(fēng)險監測、被動(dòng)威脅發(fā)現、威脅情報收集與整合、威脅分析溯源等全方位、一體化態(tài)勢感知服務(wù)。同時(shí)這些服務(wù)可以幫助控制工程師和工廠(chǎng)信息化系統管理者保持警覺(jué)，匹配預警等級，提前知曉風(fēng)險，防范事故。

圖2 決策進(jìn)化的三個(gè)階段

1.4　監管與保障的思考

網(wǎng)絡(luò )信息安全問(wèn)題不僅關(guān)乎廣大人民群眾工作生活，更與國家安全與國家發(fā)展息息相關(guān)。近些年，根據互聯(lián)網(wǎng)安全事件事項涉及的領(lǐng)域，國家中央網(wǎng)絡(luò )安全和信息化領(lǐng)導小組（以下簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)信辦）、工業(yè)和信息化部、公安部等多家主要政府機構協(xié)同擔負著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)安全管理職能。

網(wǎng)信辦著(zhù)眼于國家安全和長(cháng)遠發(fā)展，統籌協(xié)調涉及經(jīng)濟、政治、文化、社會(huì )及軍事等各個(gè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò )安全和信息化重大問(wèn)題，研究制定網(wǎng)絡(luò )安全和信息化發(fā)展戰略、宏觀(guān)規劃和重大政策，推動(dòng)國家網(wǎng)絡(luò )安全和信息化法治建設，不斷增強安全保障能力。

工信部承擔著(zhù)通信網(wǎng)絡(luò )安全及其信息安全管理的責任，主要從宏觀(guān)層面負責協(xié)調、維護國家層面信息安全，承擔國家信息安全保障體系的建設，對政府部門(mén)、重點(diǎn)行業(yè)重要信息系統與基礎信息網(wǎng)絡(luò )的安全保障工作進(jìn)行指導監督，同時(shí)負責協(xié)調網(wǎng)絡(luò )與信息安全重大事件的處理。

公安部承擔著(zhù)對計算機信息系統安全保護工作進(jìn)行監督、檢查、指導；對計算機信息系統安全進(jìn)行評估與審驗；對計算機違法犯罪案件依法查處等多項職責。

而針對工控安全的監管責任還不夠清晰，存在著(zhù)“九龍治水”的現象，規?；I(yè)企業(yè)往往面臨著(zhù)基礎設施安全、等保測評和定期檢查評估等同時(shí)監管的壓力。ARC的一份市場(chǎng)調研顯示，工業(yè)企業(yè)的首要需求是如何提升生產(chǎn)效率、提高生產(chǎn)利潤，甚至很多工業(yè)企業(yè)才剛剛解決自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò )化的技術(shù)更新，在信息化方面還處于探索階段。目前我國的工控安全領(lǐng)域發(fā)展與歐美發(fā)達國家相比尚有一定差距，但我國的市場(chǎng)有其特殊性和不可替代性，若有政府或相關(guān)機構組織站出來(lái)對行業(yè)適當保障和引導，避免無(wú)序發(fā)展，最終以行業(yè)應用推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展，將催生更加龐大完善的市場(chǎng)。

如果政府過(guò)度參與，強制企業(yè)采取全方位的防護，成本會(huì )提到很高，對企業(yè)產(chǎn)生較大負擔。工信部發(fā)布的《工業(yè)控制系統信息安全防護指南》值得參考，它指出工業(yè)企業(yè)還是首先進(jìn)行風(fēng)險評估，根據資產(chǎn)的重要程度、安全問(wèn)題出現的概率、影響程度來(lái)采取適當措施加以防護比較權宜。我們建議：

加強安全意識；

普及安全知識；

持續關(guān)注風(fēng)險；

逐步推進(jìn)防護；

推廣應用示范。

2 “PDCA”管理與對標服務(wù)體系

為使工業(yè)企業(yè)管理人員對關(guān)鍵信息基礎設施樹(shù)立和保持安全意識，在適當的時(shí)間采取適當的措施，以及在長(cháng)期的網(wǎng)絡(luò )安全態(tài)勢中發(fā)現最新風(fēng)險，需要一種持續的全生命周期管理方法來(lái)管理工控網(wǎng)絡(luò )和工控系統，進(jìn)而循序漸進(jìn)地改進(jìn)防護方案。我們引入了“PDCA”方法和“對標”思想來(lái)解決以上問(wèn)題，結合主動(dòng)監測、可視化交互、被動(dòng)威脅感知等技術(shù)，讓用戶(hù)能夠方便進(jìn)行風(fēng)險管理，在紛繁復雜的防護解決方案中做出經(jīng)濟、適合、實(shí)用的決策。

2.1 “PDCA”循序漸進(jìn)體系

PDCA管理循環(huán)，由美國質(zhì)量管理專(zhuān)家戴明提出，又稱(chēng)戴明環(huán)。它是全面質(zhì)量管理所應遵循的科學(xué)程序。PDCA循環(huán)作為全面質(zhì)量管理體系運轉的基本方法，其實(shí)施需要搜集大量數據資料，并綜合運用各種管理技術(shù)和方法。全面質(zhì)量管理活動(dòng)的全部過(guò)程，就是質(zhì)量計劃的制訂和組織實(shí)現的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就是按照PDCA循環(huán)，不停頓地周而復始地運轉。

P（計劃 PLAN）：從問(wèn)題的定義到行動(dòng)計劃；

D（實(shí)施 DO）：實(shí)施行動(dòng)計劃；

C（檢查 CHECK）：評估結果；

A（處理 ACTION）：標準化和進(jìn)一步推廣。

圖3 PDCA的發(fā)展過(guò)程

（1）特點(diǎn)

PDCA循環(huán)，可以使我們的思想方法和工作步驟更加條理化、系統化、圖像化和科學(xué)化。它具有如下特點(diǎn)：

大環(huán)套小環(huán)，小環(huán)保大環(huán)，互相促進(jìn)，推動(dòng)大循環(huán)；

PDCA循環(huán)是爬樓梯上升式的循環(huán)，每轉動(dòng)一周，質(zhì)量就提高一步；

PDCA循環(huán)是綜合性循環(huán)，4個(gè)階段是相對的，它們之間不是完全分開(kāi)的。

（2）八個(gè)步驟

步驟一：分析現狀，找出題目：強調的是對現狀的把握和發(fā)現題目的意識、能力，發(fā)掘題目是解決題目的第一步，是分析題目的條件。

步驟二：分析產(chǎn)生題目的原因：找準題目后分析產(chǎn)生題目的原因至關(guān)重要，運用頭腦風(fēng)暴法等多種集思廣益的科學(xué)方法，把導致題目產(chǎn)生的所有原因統統找出來(lái)。

步驟三：要因確認：區分主因和次因是最有效解決題目的關(guān)鍵。

步驟四：擬定措施、制定計劃（5W1H）即：為什么制定該措施（Why）？達到什么目標（What）？在何處執行（Where）？由誰(shuí)負責完成（Who）？什么時(shí)間完成（when）？如何完成（How）？措施和計劃是執行力的基礎，盡可能使其具有可操性。

步驟五：執行措施、執行計劃：高效的執行力是組織完成目標的重要一環(huán)。

步驟六：檢查驗證、評估效果：“下屬只做你檢查的工作，不做你希望的工作”，IBM的前CEO郭士納的這句話(huà)將檢查驗證、評估效果的重要性一語(yǔ)道破。

步驟七：標準化，固定成績(jì)：標準化是維持企業(yè)治理現狀不下滑，積累、沉淀經(jīng)驗的最好方法，也是企業(yè)治理水平不斷提升的基礎?？梢赃@樣說(shuō)，標準化是企業(yè)治理系統的動(dòng)力，沒(méi)有標準化，企業(yè)就不會(huì )進(jìn)步，甚至下滑。

步驟八：處理遺留題目。所有題目不可能在一個(gè)PDCA循環(huán)中全部解決，遺留的題目會(huì )自動(dòng)轉進(jìn)下一個(gè)PDCA循環(huán)，如此，周而復始，螺旋上升。

2.2　標準與規范的選擇

2.2.1工業(yè)控制系統安全控制應用指南GB/T32919-2016

安全（security）及其相關(guān)概念間的關(guān)系，如圖4所示。其中的控制是指：應用于工業(yè)控制系統中管理、運行和技術(shù)上的保護措施和對策，以保護工業(yè)控制系統及其信息的保密性、完整性和可用性等。應用這些控制的目的是，減少脆弱性或影響，抵御工業(yè)控制系統所面臨的安全威脅，從而緩解工業(yè)控制系統的安全風(fēng)險，以滿(mǎn)足利益相關(guān)者的安全需要。

圖4 安全（SECURITY）及其相關(guān)概念

工業(yè)控制系統安全是一項系統工程，單一的產(chǎn)品和技術(shù)不能有效地保護工業(yè)控制系統安全，組織應在充分挖掘工業(yè)控制系統安全需求的基礎上，制定滿(mǎn)足組織使命和業(yè)務(wù)功能需求的工業(yè)控制系統安全戰略。安全控制基線(xiàn)完善過(guò)程如圖5所示。

圖5 安全控制基線(xiàn)完善過(guò)程

針對工業(yè)控制系統存在的脆弱性，分析工業(yè)控制系統面臨的威脅和風(fēng)險，評估風(fēng)險發(fā)生的可能性以及風(fēng)險發(fā)生可能造成的影響和危害，制定風(fēng)險處置原則和處置計劃，將工業(yè)控制系統安全風(fēng)險控制在可接受的水平。工業(yè)控制系統安全控制的三個(gè)級別，如圖6所示。

圖6 工業(yè)控制系統安全控制的三個(gè)級別

2.2.2　工業(yè)控制系統信息安全防護指南

2016年10月17日《工業(yè)控制系統信息安全防護指南》正式印發(fā)，為工業(yè)企業(yè)如何開(kāi)展工業(yè)控制系統信息安全工作提供了可操作性的防護措施，并可進(jìn)一步提升相關(guān)人員的工業(yè)控制系統信息安全防護意識，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的整體良性發(fā)展，切實(shí)提升國家關(guān)鍵信息基礎設施控制系統的安全防護水平。

自從2011年9月《關(guān)于加強工業(yè)控制系統信息安全管理的通知》（工信部協(xié)[2011]451號）文件發(fā)布之后，國內各行各業(yè)對工業(yè)控制系統信息安全的認識都達到了一個(gè)新的高度，電力、石化、制造、煙草等多個(gè)行業(yè)，陸續制定了相應的指導性文件，來(lái)指導相應行業(yè)安全檢查與整改活動(dòng)。451號文填補了國內工業(yè)控制系統信息安全的政策空白，由此拉開(kāi)了行業(yè)發(fā)展的帷幕。

然而，隨著(zhù)國家信息安全機構職能的調整，工控安全管理工作在后續一段時(shí)間基本處于暫停狀態(tài)。直到中編辦對工信部在2015年9月16日發(fā)布的新“三定”職責中明確：“擬定工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )與信息安全規劃、政策、標準并組織實(shí)施，加強工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )安全審查”，工控安全相關(guān)工作正式納入工信部的職責范圍之后，工信部以信息化和軟件服務(wù)司為主管司局，開(kāi)始加快工控安全的保障工作。2017年5月20日，《國務(wù)院關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見(jiàn)》（國發(fā)〔2016〕28號）文件明確提出:“以提升工業(yè)信息安全監測、評估、驗證和應急處置等能力為重點(diǎn)，依托現有科研機構，建設國家工業(yè)信息安全保障中心，為制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展提供安全支撐?！?《指南》共分為11個(gè)大項30個(gè)條目，涵蓋了安全技術(shù)體系和安全管理體系。

2.3 “對標”方法

2.3.1　分值評估法

依據《工業(yè)控制系統信息安全防護指南》以及本方法中的評估內容及方法，明確了具體的評分方式，評價(jià)企業(yè)工業(yè)控制系統信息安全的防護能力的情況，并給出量化的評分標準。本評分標準從11個(gè)方面設置了30個(gè)大項，61個(gè)小項，129個(gè)評分細項。

（1）評分方法。評估標準滿(mǎn)分為100分，評分采用扣分制，評分細項的分值作為評分的最小單元。

（2）高風(fēng)險項。高風(fēng)險項共25小項，其分值相對較高。高風(fēng)險項是企業(yè)工控安全防護中基礎和關(guān)鍵的項，其不滿(mǎn)足要求可能造成較大信息安全風(fēng)險，建議限期整改。

（3）基于證據的方法。為了保證評估結果的公正和客觀(guān)，評分的判斷須有充分的證據，證據包括負責人談話(huà)、制度文件、運行記錄、核查結果和測試報告等。

圖7 信息的跨平臺交互與共享

2.3.2　與業(yè)務(wù)系統的對應融合

在考慮“對標”打分項設計時(shí)，針對不同決策層級、復雜異構網(wǎng)絡(luò )等問(wèn)題，在考慮工控安全需求時(shí)，我們需要有針對性的解決方案。根據企業(yè)信息化普遍存在的“由上至下”的決策流程和“自下至上”的數據采集流程特點(diǎn)，我們需要將工控安全整體進(jìn)行細致化的拆分，再結合具體企業(yè)的自身特點(diǎn)，根據各環(huán)節對生產(chǎn)運行影響的危害程度，精準設計可實(shí)踐、可執行的信息安全決策過(guò)程。

3　工控安全運維實(shí)踐

隨著(zhù)兩化融合的不斷深入，以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)控制系統智能化、網(wǎng)絡(luò )化趨勢日漸明顯，病毒、木馬等威脅向工業(yè)控制系統持續擴散。近年來(lái)，工控安全事件頻頻發(fā)生，工控安全漏洞數量持續增長(cháng)，工業(yè)控制系統面臨著(zhù)日益嚴峻的安全形勢。國家“十三五”規劃《綱要》、網(wǎng)絡(luò )強國、《中國制造2025》及“互聯(lián)網(wǎng)+”等一系列戰略部署的推進(jìn)實(shí)施，對我國工控安全保障工作提出了更高的要求，迫切需要快速提升工控安全運維保障水平和事件應急處置能力，更好地支撐經(jīng)濟社會(huì )健康有序發(fā)展，維護國家安全。

為切實(shí)幫助工業(yè)企業(yè)掌握現有網(wǎng)絡(luò )安全風(fēng)險，加強企業(yè)對工控系統網(wǎng)絡(luò )安全工作的規劃管理和運維，形成可行的安全防護策略，提升企業(yè)工控系統安全管理和技術(shù)防護水平，依據《國務(wù)院關(guān)于大力推進(jìn)信息化發(fā)展和切實(shí)保障信息安全的若干意見(jiàn)》（國發(fā)〔2012〕23號）、《關(guān)于加強工業(yè)控制系統信息安全管理的通知》（工信部協(xié)〔2011〕451號）要求，形成如下管理方法，供工業(yè)企業(yè)決策人員參考。

3.1　運維方法

運維工作需要在最大限度的不影響被檢測單位工控系統正常運行的前提下，實(shí)施技術(shù)監測和檢查，其內容包含但不限于如下項目：

3.1.1　網(wǎng)絡(luò )架構分析

網(wǎng)絡(luò )架構分析是通過(guò)對被測試目標系統的網(wǎng)絡(luò )拓撲，以及網(wǎng)絡(luò )層面細節架構進(jìn)行的安全性評估，該項檢查通過(guò)對目標系統的網(wǎng)絡(luò )設備的部署、配置的手動(dòng)檢查，分析用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )邊界是否安全，安全規則是否設置合理等。

（1）邊界安全

查閱網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，檢查重要設備連接情況，現場(chǎng)核查內部工控系統的交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò )設備，確認以上設備的光纖、網(wǎng)線(xiàn)等物理線(xiàn)路沒(méi)有與互聯(lián)網(wǎng)及其他公共信息網(wǎng)絡(luò )直接連接，有相應的安全隔離措施；

查閱網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，檢查接入互聯(lián)網(wǎng)情況，統計網(wǎng)絡(luò )外聯(lián)的出口個(gè)數，檢查每個(gè)出口是否均有相應的安全防護措施（互聯(lián)網(wǎng)接入口指內部網(wǎng)絡(luò )與公共互聯(lián)網(wǎng)邊界處的接口，如聯(lián)通、電信等提供的互聯(lián)網(wǎng)接口，不包括內部網(wǎng)絡(luò )與其他非公共網(wǎng)絡(luò )連接的接口）；

查閱網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，檢查是否在網(wǎng)絡(luò )邊界部署了防火墻、訪(fǎng)問(wèn)控制、入侵檢測、安全審計、非法外聯(lián)檢測、惡意代碼防護等必要的安全設備。

（2）設備自身安全

通過(guò)手工測試和工具掃描，檢查網(wǎng)絡(luò )設備自身是否存在弱口令，信息泄漏，命令執行等安全隱患。

3.1.2　開(kāi)機取證檢查

開(kāi)機取證檢查是利用操作系統自帶命令檢查當前系統的各種信息，并通過(guò)命令返回的信息了解操作系統是否有已存在的安全問(wèn)題和風(fēng)險，比如檢查系統是否感染了惡意軟件、非法的U盤(pán)插拔等問(wèn)題。該測試方法可以直接在操作系統開(kāi)機情況下進(jìn)行本地檢查，不需要安裝任何軟件，不會(huì )影響系統的正常運行。

系統信息；

網(wǎng)絡(luò )連接；

用戶(hù)信息；

隱私信息；

安全信息。

3.1.3　應用安全性檢查

應用安全性檢查主要是對被測試系統內應用、功能、業(yè)務(wù)系統進(jìn)行安全性檢查，應用安全性檢查主要通過(guò)人工測試、遠程測試方式進(jìn)行，檢查的范圍主要涵蓋主機系統上運行的應用及其業(yè)務(wù)系統，諸如Web應用系統、數據庫、中間件等。

3.1.4　系統安全性檢查

系統安全性檢查是通過(guò)遠程、本機檢查以及現場(chǎng)調研的方式檢查主機操作系統的安全性，在執行系統安全性檢查時(shí)不會(huì )主動(dòng)對主機存在的漏洞進(jìn)行驗證的嘗試以及對具有風(fēng)險的漏洞進(jìn)行確認操作，僅根據系統的版本和服務(wù)指紋特征檢查主機存在的安全漏洞，或通過(guò)使用本機檢查的方式進(jìn)行，系統安全性檢查不需要安裝任何軟件，不會(huì )影響系統的正常運行，在執行遠程部分的檢查時(shí)僅會(huì )影響較小的系統性能和網(wǎng)絡(luò )帶寬。

3.1.5　控制系統組件安全性檢查

控制系統組件安全性檢查是通過(guò)利用遠程、本機檢查以及現場(chǎng)調研的方式檢查主機操作系統的安全性，檢查涵蓋的工控系統內的應用組件包含且不限于如下：

SCADA組態(tài)軟件；

組態(tài)編程軟件；

實(shí)時(shí)與歷史數據庫；

工控通信軟件（IOServer）。

對控制系統組件安全性遠程檢查通過(guò)應用指紋特征發(fā)現被檢查對象網(wǎng)絡(luò )中正在運行的應用組件，利用漏洞指紋特征發(fā)現存在漏洞的應用組件版本，進(jìn)行遠程檢查時(shí)不需要安裝任何軟件，不會(huì )影響系統的正常運行。

3.1.6　控制系統設備安全性檢查

控制系統設備安全性檢查會(huì )對被檢查工段的工控設備的運行情況、廠(chǎng)商、型號進(jìn)行調研并結合工控設備已存在的安全漏洞、隱患進(jìn)行研判，同時(shí)根據情況還將利用工控脆弱性分析系統或工控系統信息采集與風(fēng)險分析平臺，通過(guò)輕量級的工控無(wú)損掃描技術(shù)，以工業(yè)特有通信協(xié)議與工控軟硬件進(jìn)行交互，搜索工控軟硬件的必要信息。系統搜索過(guò)程中對工業(yè)控制系統及系統業(yè)務(wù)無(wú)干擾，不影響系統本身的正常運行。

控制系統設備安全性檢查的資產(chǎn)類(lèi)型包含且不限于PLC、控制器、視頻監控、DCS、串口服務(wù)器及其它工控通信設備（通信網(wǎng)關(guān)）等。

3.1.7　工控協(xié)議使用情況檢查

工控協(xié)議從設計之初一般沒(méi)有考慮安全、認證、加密等因素，在通信過(guò)程中沒(méi)有復雜的認證和加密，加上工控協(xié)議的特性是面向命令、面向功能、輪詢(xún)應答式，攻擊者只需要掌握協(xié)議構造方式，并接入到了工控網(wǎng)絡(luò )中，便可以通過(guò)協(xié)議對目標設備的任意數據進(jìn)行篡改。工控協(xié)議使用情況檢查將對被檢查工段內使用的工控通信協(xié)議進(jìn)行風(fēng)險評估，通過(guò)調研的方式了解被檢查工段內工控設備的通信模型，包括使用的工控協(xié)議、傳輸的業(yè)務(wù)數據類(lèi)型，根據情況將利用工控脆弱性分析系統和工控系統信息采集與風(fēng)險分析系統對被檢查的目標網(wǎng)絡(luò )內所支持的工控協(xié)議的運行情況實(shí)現指紋發(fā)現。

工控協(xié)議使用情況檢查的協(xié)議類(lèi)型包含且不限于Modbus、OPC、OPC UA、EtherNet/IP、IEC104、DNP3、IEC61850……

3.2　事件與報警管理

事件與報警管理作為風(fēng)險管理的一部分，通過(guò)實(shí)時(shí)數據收集和分析軟件平臺，可持續監測流程控制系統，發(fā)現網(wǎng)絡(luò )安全風(fēng)險的跡象。該解決方案可在控制自動(dòng)化系統上運行，并可與安全信息和事件管理系統（SIEM）等企業(yè)安全平臺以及領(lǐng)先網(wǎng)絡(luò )和端點(diǎn)安全產(chǎn)品整合。采用強大的專(zhuān)有算法，可監測所有網(wǎng)絡(luò )和系統設備、探測威脅并識別網(wǎng)絡(luò )上的已知和未知設備通訊。通過(guò)實(shí)時(shí)預警和警報可使工業(yè)控制系統的漏洞與威脅及早地傳達給工廠(chǎng)人員。解決方案提供有關(guān)工業(yè)控制系統中風(fēng)險的可能原因、潛在影響以及推薦措施的專(zhuān)業(yè)指南。

工控信息安全同樣屬于信息安全，安全防護是一個(gè)綜合性的課題，是一套體系。安全防護的手段固然很多，但是每類(lèi)工具或防護設備都面對某種特定的攻擊，而威脅的來(lái)源是不確定的，防護來(lái)自四面八方的攻擊不可能只靠幾個(gè)環(huán)節的防護就一勞永逸。就像簡(jiǎn)單的水桶原理，有些地方再牢固，但是一個(gè)明顯的短板也會(huì )導致能力的喪失。所以對于安全而言，強大高效的防護能力首先來(lái)自于管理有序、組織嚴密的防護體系。

在工控信息網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中做整體的安全防護，勢必要涉及掌握全網(wǎng)的運行狀況、安全狀況，處理大量設備產(chǎn)生的安全數據和監控信息，通過(guò)集中高效的告警機制快速發(fā)現定位問(wèn)題，快速地處置安全故障和威脅。解決用戶(hù)的主要需求包括：

（1）統一識別和梳理網(wǎng)內的各類(lèi)設備和網(wǎng)元節點(diǎn)，集中維護全網(wǎng)設備基本信息、運行配置信息以及安全信息。

（2）對網(wǎng)絡(luò )中的各類(lèi)設備進(jìn)行集中的狀態(tài)及性能監控。

（3）工控領(lǐng)域常見(jiàn)的拓撲或直觀(guān)呈現的方式表現網(wǎng)絡(luò )環(huán)境及各設備的運行狀態(tài)和安全狀態(tài)。

（4）對工控的業(yè)務(wù)操作流程進(jìn)行梳理，形成各個(gè)工業(yè)操作業(yè)務(wù)流的健康性監控。

（5）能夠識別工控協(xié)議以及操作指令，并在此基礎上進(jìn)行合規審計以及異常發(fā)現。

（6）能夠統一收集存儲各類(lèi)安全信息，并進(jìn)行集中化的呈現，呈現方面應用大量可視化技術(shù)，增加數據可讀性，最大可能地提升用戶(hù)的監控效率。

（7）通過(guò)統一的策略進(jìn)行全網(wǎng)的威脅分析和安全告警。

（8）強大的關(guān)聯(lián)分析能力對所采集的海量安全信息進(jìn)行綜合分析，發(fā)現更多維度、更深層次的安全威脅和業(yè)務(wù)違規。

（9）通過(guò)系統的手段流程化的對安全故障、隱患、問(wèn)題進(jìn)行規范化處置，提升問(wèn)題解決效率和規范程度。

4　結語(yǔ)

基于“PDCA”的工控安全運維管理系統是以客戶(hù)的業(yè)務(wù)信息系統安全為保障目標，從監控、審計、風(fēng)險、運維四個(gè)維度對全網(wǎng)的整體安全進(jìn)行集中化管理與運維，為工控用戶(hù)在工控環(huán)境下建立起一個(gè)可視、可查、可度量與可擴展的監控體系。借助本系統，用戶(hù)可以獲得對全網(wǎng)安全的可視化，并洞悉業(yè)務(wù)信息系統的運行狀況與安全狀況；可以對全網(wǎng)的安全事件進(jìn)行綜合分析與審計，識別和定位外部攻擊、內部違規；可以進(jìn)行業(yè)務(wù)系統的安全風(fēng)險度量、安全態(tài)勢度量和安全管理建設水平度量；可以進(jìn)行持續的安全巡檢、應急響應與知識積累，不斷提升安全管理的能力。

（1）全面掌握網(wǎng)絡(luò )中的威脅信息，迅速發(fā)現異常

系統幫助用戶(hù)全視角掌握網(wǎng)絡(luò )中全部安全信息，透視網(wǎng)絡(luò )中網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)及異常信息，了解業(yè)務(wù)路徑，監測業(yè)務(wù)流程的合規性。并且該系統通過(guò)強大的關(guān)聯(lián)分析技術(shù)在多維且海量的信息中洞察威脅行為，包括識別各類(lèi)性能故障、非法訪(fǎng)問(wèn)控制、不當操作、惡意代碼、攻擊入侵，以及違規與信息泄露等行為。

（2）日常安全運維工作的有力工具

對于工控安全日常安全運維而言，核心的工作內容就是對各設備及重要業(yè)務(wù)系統進(jìn)行持續監測，確保網(wǎng)絡(luò )、主機、應用、業(yè)務(wù)、重要信息和人員資產(chǎn)的安全。更具體地說(shuō)，就是要持續監測并識別針對網(wǎng)絡(luò )、主機、應用、業(yè)務(wù)、重要信息和人員資產(chǎn)性能故障、非法訪(fǎng)問(wèn)控制、非法或不當操作、惡意代碼、攻擊入侵、違規與信息泄露行為。

系統以時(shí)間、空間、特征為基礎，對網(wǎng)絡(luò )流進(jìn)行多維度、細粒度的分析，并通過(guò)形象的圖表曲線(xiàn)幫助客戶(hù)實(shí)現流分布的可視化。

系統通過(guò)提供統一的告警響應機制以及標準OPC接口的方式，為用戶(hù)提供了集中的告警發(fā)現平臺，并且對于發(fā)現的告警或故障給予運維處置上的支撐，通過(guò)標準OPC接口的方式實(shí)現快速化、實(shí)時(shí)化的問(wèn)題通知，并且可達到處理過(guò)程的跟蹤督促以及事后的追查。

作者簡(jiǎn)介

魏欽志，烽臺科技（北京）有限公司聯(lián)合發(fā)起人、董事長(cháng)，燈塔實(shí)驗室執行合伙人。工業(yè)控制系統信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書(shū)長(cháng)，計算機病毒防御技術(shù)國家工程實(shí)驗室技術(shù)委員會(huì )委員，中國化工學(xué)會(huì )青年委員。在智能制造、工業(yè)控制信息化和自動(dòng)化行業(yè)有十余年工作經(jīng)驗，六年工控安全經(jīng)驗。參與并主導過(guò)工業(yè)信息安全產(chǎn)品設計，被發(fā)改委納入信息安全專(zhuān)項資金的支持計劃。帶領(lǐng)團隊參與和推動(dòng)國內主要工控安全標準制訂與應用，面向行業(yè)用戶(hù)提供評估及保障服務(wù)。

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[6] GB/T32919-2016. 工業(yè)控制系統安全控制應用指南[S].

摘自《工業(yè)控制系統信息安全》專(zhuān)刊第四輯