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★ 奇安信科技集團(tuán)股份有限公司

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目背景

近年來，隨著國(guó)家能源局印發(fā)的《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案等安全防護(hù)方案和評(píng)估規(guī)范》《關(guān)于加強(qiáng)電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全工作的指導(dǎo)意見》《電力信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)實(shí)施指南》及電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法（修訂征求意見稿）》《電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)管理辦法（修訂征求意見稿）》的部署推進(jìn)，電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全問題得到高度重視。

青海黃河電力運(yùn)營(yíng)有限公司（以下簡(jiǎn)稱：電力運(yùn)營(yíng)公司）西寧集控中心的電力監(jiān)控系統(tǒng)有新能源集控系統(tǒng)、電調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)等。電力監(jiān)控系統(tǒng)作為電力運(yùn)營(yíng)公司生產(chǎn)系統(tǒng)中最為核心的系統(tǒng)之一，其網(wǎng)絡(luò)安全可靠與否直接關(guān)乎電力運(yùn)營(yíng)公司電力生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了深入貫徹落實(shí)國(guó)家及行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全要求，加強(qiáng)電力運(yùn)營(yíng)公司生產(chǎn)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，奇安信集團(tuán)結(jié)合電力運(yùn)營(yíng)公司生產(chǎn)控制大區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀，落實(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的異常事件，實(shí)時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)安全狀況，抵御黑客及惡意代碼等對(duì)電力運(yùn)營(yíng)公司生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)起的攻擊和惡意破壞，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目的核心工作圍繞電力監(jiān)控系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知能力建設(shè)開展，構(gòu)建關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全防護(hù)體系，建設(shè)覆蓋電力監(jiān)控系統(tǒng)（新能源集控系統(tǒng)、電調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)）的安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)。工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)源、分析功能、展示界面等維度均需要根據(jù)電力運(yùn)營(yíng)公司網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，從平臺(tái)功能規(guī)劃、平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)、平臺(tái)部署架構(gòu)等多維度開展，利用平臺(tái)的安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知能力，建立關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施威脅可知、管控可視、應(yīng)急可控的安全運(yùn)維機(jī)制，全天候、全方位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)，全面分析展示網(wǎng)絡(luò)安全情況。

對(duì)集控中心電力監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，搭建流量監(jiān)測(cè)網(wǎng)和安全管理網(wǎng)，提升電力監(jiān)控系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)安全方面的可擴(kuò)展性和可管理性，同時(shí)根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化安全設(shè)備的部署位置，提升設(shè)備防護(hù)范圍和利用率。

在集控中心電力監(jiān)控系統(tǒng)安全管理區(qū)域部署工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)集控中心電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、集中管控和應(yīng)急處置。在集控中心生產(chǎn)區(qū)部署必要的安全防護(hù)產(chǎn)品，包含工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)日志審計(jì)系統(tǒng)、工業(yè)堡壘機(jī)和工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)等，同步完善基礎(chǔ)安全防護(hù)措施，切實(shí)提升電力運(yùn)營(yíng)公司關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全保障能力。

1.3 項(xiàng)目目標(biāo)

本項(xiàng)目規(guī)劃貫徹落實(shí)電力運(yùn)營(yíng)公司“安全分區(qū)、縱深防護(hù)、統(tǒng)一監(jiān)控”的安全防護(hù)原則，在保持“安全分區(qū)”的前提下，進(jìn)一步完善集控中心“安全防護(hù)”能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一監(jiān)控”防護(hù)措施提升基礎(chǔ)防護(hù)水平，構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

（1）安全要素獲取：工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)能夠?qū)泳W(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有及未來可能擴(kuò)容的各類安全防護(hù)產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)流量日志等，充分利用已有的安全設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全面且靈活開放的態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)架構(gòu)。

（2）全面的資產(chǎn)管理：資產(chǎn)發(fā)現(xiàn)與管理是態(tài)勢(shì)感知的基礎(chǔ)，工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全面梳理，提供以業(yè)務(wù)系統(tǒng)為核心的資產(chǎn)感知和管理能力，建立全面的資產(chǎn)信息態(tài)勢(shì)，并為其他維度的分析和呈現(xiàn)提供有力支撐。

（3）安全態(tài)勢(shì)分析：工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)基于收集到的安全信息要素進(jìn)行融合、關(guān)聯(lián)分析和挖掘分析，包括對(duì)資產(chǎn)及業(yè)務(wù)系統(tǒng)受到的攻擊威脅和自身風(fēng)險(xiǎn)程度的分析、攻擊的危害及影響范圍分析、攻擊威脅溯源分析等。

（4）安全態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)：工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)通過資產(chǎn)感知、脆弱性感知、運(yùn)行感知、威脅感知、風(fēng)險(xiǎn)感知、流量感知和態(tài)勢(shì)總覽多個(gè)維度來覆蓋安全態(tài)勢(shì)各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)全方位的態(tài)勢(shì)感知。

（5）預(yù)警通告及處置：工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)內(nèi)置完整的預(yù)警通告及處置工作流程，并具備相應(yīng)的應(yīng)急處置預(yù)案，幫助運(yùn)維人員實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)維處置的閉環(huán)。

2 項(xiàng)目實(shí)施

2.1 應(yīng)用場(chǎng)景分析

電力運(yùn)營(yíng)公司西寧集控中心核心電力監(jiān)控系統(tǒng)有新能源集控系統(tǒng)、電調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)。在物理位置方面，新能源集控系統(tǒng)部署在青海黃河運(yùn)營(yíng)有限公司西寧集控中心，位于西寧市城東區(qū)；電調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)部署在黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司本部，位于西寧市城西區(qū)。在網(wǎng)絡(luò)位置方面，新能源集控系統(tǒng)部署于生產(chǎn)控制大區(qū)，安全區(qū)Ⅰ和安全區(qū)Ⅱ均有部署；電調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)均跨生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)部署，其中電調(diào)系統(tǒng)部署于生產(chǎn)控制大區(qū)安全區(qū)Ⅰ和管理信息大區(qū)，水調(diào)系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)部署于生產(chǎn)控制大區(qū)安全區(qū)Ⅱ和管理信息大區(qū)。

2.2 安全需求分析

奇安信股份工業(yè)安全專家從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和態(tài)勢(shì)感知等方面進(jìn)行大量調(diào)研，幫助電力運(yùn)營(yíng)公司落實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)，發(fā)現(xiàn)如下網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)：

（1）生產(chǎn)控制大區(qū)缺乏流量監(jiān)測(cè)手段：對(duì)生產(chǎn)控制大區(qū)中安全域網(wǎng)絡(luò)通信流量缺乏監(jiān)測(cè)手段，當(dāng)發(fā)生惡意流量時(shí)無法實(shí)時(shí)感知。

（2）生產(chǎn)控制大區(qū)工控系統(tǒng)資產(chǎn)缺乏有效監(jiān)測(cè)：工控系統(tǒng)的資產(chǎn)數(shù)量和工作狀態(tài)不清楚，無法監(jiān)測(cè)資產(chǎn)之間通信的流量，無法識(shí)別資產(chǎn)漏洞，不能及時(shí)定位非法接入、幽靈資產(chǎn)及失陷主機(jī)。

（3）生產(chǎn)控制大區(qū)缺乏審計(jì)手段：對(duì)工控系統(tǒng)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)交換、組態(tài)變更、協(xié)議通信、數(shù)據(jù)采集等缺乏必要的感知審計(jì)手段。

（4）生產(chǎn)控制大區(qū)缺乏網(wǎng)絡(luò)威脅檢測(cè)：對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的病毒、木馬等惡意威脅缺乏實(shí)時(shí)檢測(cè)，無法有效檢測(cè)工控網(wǎng)絡(luò)威脅。

（5）針對(duì)生產(chǎn)控制大區(qū)安全狀態(tài)缺乏整體態(tài)勢(shì)感知：不掌握工業(yè)控制系統(tǒng)整體安全狀況，當(dāng)安全事件發(fā)生時(shí)無法及時(shí)追蹤溯源。

2.3 技術(shù)方案

根據(jù)電力運(yùn)營(yíng)公司工業(yè)控制系統(tǒng)現(xiàn)階段的安全現(xiàn)狀，結(jié)合整體安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知建設(shè)的必要性，設(shè)計(jì)工業(yè)安全解決方案。如圖1所示，在生產(chǎn)控制大區(qū)東區(qū)新能源集控系統(tǒng)安全I(xiàn)區(qū)核心交換機(jī)旁路部署工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該電力運(yùn)營(yíng)公司工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的異常流量及異常行為；在生產(chǎn)控制大區(qū)東區(qū)和西區(qū)的I區(qū)、II區(qū)部署工業(yè)日志審計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中安全設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件及應(yīng)用系統(tǒng)等的日志與報(bào)警信息的全面采集；在生產(chǎn)控制大區(qū)II區(qū)部署工業(yè)堡壘機(jī)和工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)；在管理信息大區(qū)部署工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)，收集工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)日志審計(jì)系統(tǒng)和工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)上報(bào)的新能源集控系統(tǒng)、電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和電能量計(jì)量系統(tǒng)的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析并最終態(tài)勢(shì)化展示。

圖1 部署實(shí)施架構(gòu)

以電力運(yùn)營(yíng)公司工業(yè)資產(chǎn)為中心，安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)為主線，在生產(chǎn)控制大區(qū)東區(qū)I區(qū)部署工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)自動(dòng)識(shí)別、漏洞無損發(fā)現(xiàn)、威脅實(shí)時(shí)檢測(cè)、行為異常分析、工業(yè)協(xié)議審計(jì)等安全能力，同時(shí)為工業(yè)安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)提供持續(xù)安全檢測(cè)與審計(jì)數(shù)據(jù)，為電力運(yùn)營(yíng)公司進(jìn)行全面工業(yè)安全管理和分析提供數(shù)據(jù)支撐。

在生產(chǎn)控制大區(qū)東區(qū)和西區(qū)核心交換機(jī)部署工業(yè)日志審計(jì)系統(tǒng)。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能分析方法，實(shí)現(xiàn)日志采集與存儲(chǔ)、日志歸一化、交互式分析、關(guān)聯(lián)分析、儀表板、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、告警管理等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中安全設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件及應(yīng)用系統(tǒng)等的日志與報(bào)警信息的全面采集、存儲(chǔ)、分析和展示。

在生產(chǎn)控制大區(qū)II區(qū)部署工業(yè)堡壘機(jī)和工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)。工業(yè)堡壘機(jī)通過集中化運(yùn)維管控、運(yùn)維過程實(shí)時(shí)監(jiān)管、運(yùn)維訪問合規(guī)性控制、運(yùn)維過程圖形化審計(jì)等能力，構(gòu)建事前預(yù)防、事中監(jiān)控、事后審計(jì)的安全體系；工業(yè)安全漏洞掃描系統(tǒng)采用深度設(shè)備服務(wù)探測(cè)、資產(chǎn)識(shí)別、設(shè)備配置檢查以及弱口令檢查等方式相結(jié)合的技術(shù)，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)脆弱性，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。

在安全I(xiàn)II區(qū)部署工業(yè)安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)，通過收集工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上報(bào)的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)展現(xiàn)資產(chǎn)態(tài)勢(shì)、威脅態(tài)勢(shì)、脆弱性態(tài)勢(shì)、漏洞態(tài)勢(shì)等，幫助華電增城電廠快速、宏觀地了解整個(gè)企業(yè)的安全態(tài)勢(shì)。

3 案例亮點(diǎn)及創(chuàng)新性

（1）以資產(chǎn)為中心：本案例中工業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過資產(chǎn)自動(dòng)識(shí)別、資產(chǎn)管理和資產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖繪制，提供了以資產(chǎn)為中心的安全管理視角。工業(yè)生產(chǎn)流程比較固定，相較于以告警事件為中心的威脅分析方案，以資產(chǎn)為中心的漏洞發(fā)現(xiàn)與風(fēng)險(xiǎn)分析更符合工業(yè)環(huán)境管理習(xí)慣。級(jí)聯(lián)無損部署方式，不影響生產(chǎn)。

（2）提高漏洞運(yùn)維能力和效率：本方案具備完整的漏洞管理機(jī)制，方便管理者跟蹤、記錄和驗(yàn)證評(píng)估的成效，通過量化的報(bào)表來真實(shí)反映網(wǎng)絡(luò)安全問題，并把問題的重要性和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類，方便用戶有效地落實(shí)漏洞修補(bǔ)的工作。

（3）提高工控安全運(yùn)維人員工作效率：本案例中工業(yè)日志審計(jì)系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確識(shí)別工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的安全告警信息，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的違規(guī)行為，助力工控安全運(yùn)維人員進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)。

（4）工業(yè)安全態(tài)勢(shì)統(tǒng)一管理：基于工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)，本案例可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理、安全統(tǒng)一分析、日志統(tǒng)一采集和態(tài)勢(shì)統(tǒng)一展示，實(shí)時(shí)將工業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)可視化；支持單個(gè)、分組、全局等資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)分析，并能基于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及告警，進(jìn)行進(jìn)一步的溯源分析。

通過工業(yè)安全態(tài)勢(shì)感知與管理平臺(tái)的部署和成功實(shí)施，本案例成功幫助電力運(yùn)營(yíng)公司實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng)流量的一體化集中監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知，為電力運(yùn)營(yíng)公司提供安全管理的抓手，同時(shí)可以進(jìn)一步幫助企業(yè)進(jìn)行安全預(yù)防性維護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)和事故調(diào)查。本項(xiàng)目的落實(shí)，樹立了電力行業(yè)工業(yè)安全防護(hù)案例標(biāo)桿，提升了電力企業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)與態(tài)勢(shì)感知能力，并形成了良好的示范效應(yīng)。

《自動(dòng)化博覽》2023年1月刊暨《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全專刊（第九輯）》