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                         和利時集團技術(shù)總監(jiān) 朱毅明  

   工控系統(tǒng)信息安全危機
 
   在役的工控系統(tǒng)數(shù)量大，升級困難，信息安全風險大。這些產(chǎn)品大部分是國外產(chǎn)品，研制于上世紀80-90年代，大多采用嵌入式CPU、專用的實時操作系統(tǒng)和實時數(shù)據(jù)庫，以及Token Bus、Token Ring、FDDI等專用網(wǎng)絡(luò)。為提高開放性，降低開發(fā)成本，上世紀90年代后期開始逐步引入PC Based系統(tǒng)、以太網(wǎng)、TCP/IP和COTS軟件，并實現(xiàn)與企業(yè)信息系統(tǒng)（MES/EPR）的互聯(lián)，帶來了信息安全的風險。某些系統(tǒng)局部引入信息安全技術(shù)措施，增加相關(guān)軟件和設(shè)備，如防病毒軟件、防火墻、單向網(wǎng)關(guān)等，但從系統(tǒng)整體設(shè)計上尚未全面考慮信息安全危險，使用過程中缺少及時的維護，不少信息安全設(shè)備形同虛設(shè)。

   此外，工控系統(tǒng)改進升級速度跟不上惡意攻擊手段的更新，攻擊的目標從計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向工藝設(shè)備和生產(chǎn)過程；設(shè)計單位和最終用戶對于信息安全的重要性認識不足，要求不夠明確；最終用戶工控信息安全管理技能不足，難以獨立維護；缺少工控系統(tǒng)信息安全標準和評價體系；缺少工控系統(tǒng)信息安全應(yīng)急和服務(wù)體系都是當前工業(yè)控制系統(tǒng)面對信息安全危機急需解決的問題。

    工控系統(tǒng)信息安全缺陷

   工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計以保證工業(yè)控制的實時性和可靠性為主要目的，追求效率和速度，較少使用身份認證、規(guī)則檢查、加密傳輸、完整性檢查等信息安全措施；廣泛應(yīng)用數(shù)字通訊、網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線，大量使用明碼傳輸，極易被破譯和偽造；不同系統(tǒng)之間缺少有效的隔離措施，與其他網(wǎng)絡(luò)互連時缺乏安全邊界控制；漏洞修補不及時，由于測試工作量大，在工控系統(tǒng)實際運行中基本上不升級對生產(chǎn)監(jiān)控無直接影響的補丁；組態(tài)生成的應(yīng)用代碼下裝缺少合法性核查；用戶身份核查過于簡單；缺少入侵檢測手段；留有系統(tǒng)調(diào)試后門。

   工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全升級

   工業(yè)控制系統(tǒng)的一大特點就是維護必須是無擾的升級，做到這一點說起來很容易，但是實現(xiàn)起來是有相當大的難度的。如何實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全升級？可以采取以下策略：按照控制范圍設(shè)置合理的安全分區(qū)；關(guān)鍵設(shè)備采用可信的COTS軟件；實時控制網(wǎng)絡(luò)采用加密的專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；對于關(guān)鍵數(shù)據(jù)和代碼冗余存儲，并進行周期檢查，及時發(fā)現(xiàn)并恢復(fù)受到非法篡改的數(shù)據(jù)和代碼；用戶身份認證，限制非授權(quán)用戶訪問關(guān)鍵信息和代碼；邊界控制，隔斷阻止外界對內(nèi)部工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)資源的非法訪問；采用白名單的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進行基于規(guī)則的報文過濾和流量控制；增加系統(tǒng)行為檢測設(shè)備，實時監(jiān)視記錄網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備行為，與正常的行為進行比對，發(fā)現(xiàn)潛在的危險，保留入侵的證據(jù)，先發(fā)現(xiàn)，再防治；收集病毒和攻擊樣本，搭建模擬仿真環(huán)境，加強攻防對抗和漏洞挖掘研究。

   工藝系統(tǒng)的信息安全設(shè)計

   工業(yè)自動化的目標是保證安全生產(chǎn)，降低工人的工作強度，提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，由于信息安全問題的出現(xiàn)，需要重新審視既有的工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計思路： 從工藝風險的角度評估信息安全； 縱深防御和多樣化設(shè)計； 區(qū)域隔離，保持相對的獨立性； 安全導(dǎo)向設(shè)計，平衡考慮可用性和安全性； 非計算機化的應(yīng)急操作手段。

   改進措施

   工控系統(tǒng)信息安全危險主要是沿著信息傳輸?shù)耐ǖ罃U散，消除信息安全危險隱患、加強邊界防護、切斷信息安全危險擴散路徑、加強抵御信息安全危險的能力，并采用縱深防御是加強工控系統(tǒng)信息安全的主要措施。改進措施包括：開展基于工藝后果的脆弱性分析，發(fā)現(xiàn)薄弱點；從針對工程的個性化安全應(yīng)用開發(fā)，逐漸向統(tǒng)一的安全解決方案過渡；強化信息安全管理措施，提高工控從業(yè)人員信息安全意識；積極尋找可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式，形成完整的工控信息安全產(chǎn)業(yè)鏈。 

   摘自《自動化博覽》2013年1期