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    1　工控系統(tǒng)信息安全市場現狀

    目前工控系統(tǒng)信息安全市場現狀還處于“雷聲大，雨點小”的階段，主要存在以下問題：

    （1）商業(yè)模式不成熟，生態(tài)環(huán)境不完整；

    （2）在役工控系統(tǒng)信息安全改造升級和新建工控系統(tǒng)信息安全采用的策略不盡相同；

    （3）工控行業(yè)產品利潤空間較小，信息安全產品價格要合理；

    （4）工控信息安全市場尚處于培育階段，長期的盈利模式不夠清晰；

    （5）僅僅依靠政策是很難保證工控系統(tǒng)信息安全市場的健康持續(xù)成長。

    2　來自最終用戶的聲音

    從用戶角度來說，對于工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全他們關心的是對他們的生產過程造成的影響。惡意攻擊的最終目標是實際的工業(yè)設施或工藝裝備，所以，應該面向具體的工業(yè)應用開展信息安全風險評估和安全分級，而不是面向工業(yè)控制系統(tǒng)設備本身。

    針對具體行業(yè)的特點，分析如下：

    • 由于化工、石油、火電、核電、冶金等行業(yè)連續(xù)過程工藝的特點，一旦中斷運行，經濟損失大，甚至可能造成嚴重環(huán)境污染和人員傷亡，危險性大，信息安全風險較大；

    • 由于交通、電網、市政設施和管線、長輸油氣管線、水利設施、礦山等行業(yè)采用的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)地理分布廣泛，大部分設備無人值守自動運行，采用公網或無線傳輸，容易遭到攻擊，且直接影響社會安定，信息安全風險較大；

    • 離散制造業(yè)在受到惡意攻擊主要是停產和廢品率升高造成的經濟損失；

    • 大型數控加工中心存儲的秘密數據存在泄漏的風險；

    • 危險的工業(yè)設施大多保留手動或非數字化的后備保護系統(tǒng)，如果受到攻擊，經濟損失不可避免，但惡性事故發(fā)生的風險不大。

    對于中國用戶來說，面對工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全建設，目前仍存在缺少信息安全專業(yè)人員，維護能力弱； 缺少維護經費，特別是長期的服務采購費用；沒有工控系統(tǒng)信息安全標準和設計規(guī)范； 缺少權威的認證檢測機構等現實問題。

    3　工控系統(tǒng)信息安全產品

    對于工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產品，必須要考慮到工業(yè)控制系統(tǒng)本身的特點，信息安全系統(tǒng)往往需要頻繁地在線升級，而整個工控系統(tǒng)往往不允許停機，無需停機而進行升級對于要求高可靠性的用戶來說非常重要。 工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產品一般分為兩類：

    （1）網絡安全增強型產品：外掛式，不需要修改現有工控系統(tǒng)的網絡協(xié)議、軟件和硬件，增加網絡信息安全設備，對于既有工控系統(tǒng)是透明的。

    • 外部邊界網關、防火墻等

    • 網絡安全審計系統(tǒng)

    • 網絡過濾設備

    • 加密傳輸設備

    • 病毒查殺、漏洞探查修復等

    （2）本質信息安全型產品：嵌入式，修改工控系統(tǒng)的網絡協(xié)議、軟件和硬件，從本質上提升工控系統(tǒng)的信息安全性能。

    • 信息安全的工業(yè)實時網絡協(xié)議

    • 可信工業(yè)控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

    • IEC61131-3編譯器

    • 下裝身份驗證

    • 代碼加密

    4　工控系統(tǒng)網絡的特點

    研究工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產品，工控系統(tǒng)網絡的特點也是必須考慮的。工控系統(tǒng)對外的網絡多采用標準的以太網、TCP/IP協(xié)議和開放的工業(yè)控制系統(tǒng)網絡協(xié)議，部分在役工控系統(tǒng)沒有采用以太網，而是采用令牌總線、令牌環(huán)、FDDI、CAN、Controlnet或基于RS232/485串口的通訊協(xié)議。工控系統(tǒng)內部網絡多采用私有協(xié)議，甚至不是TCP/IP，但數據流量相對穩(wěn)定，網絡行為模式固定。Profinet（IRT）、EtherCAT、POWERLINK等工業(yè)實時網絡協(xié)議是基于以太網，但大多在標準的IEEE802.3以太網的基礎上進行了修改，而且由于網絡循環(huán)周期ms級別，對網絡保護裝置造成的報文延遲非常敏感。此外，工控系統(tǒng)網絡大多采用雙重冗余的結構，對于雙網提供的方式也不盡相同。

    這些特點對于工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全產品也提出了新的需求。如對于工控系統(tǒng)邊界防護產品（單向網閘、網關、防火墻等）需要考慮支持OPC、MODBUS-TCP、IEC60870-5-104、IEC61850、DNP等開放的協(xié)議，在訪問控制、攻擊檢測、漏洞檢測、支持遠程管理、提供升級服務等方面也需考慮其特點。對于工控系統(tǒng)內部網絡防護產品同樣如此，網絡安全審計產品需要考慮以下方面：

    • 已知網絡協(xié)議：工控系統(tǒng)差異較大，需要支持非信息安全專業(yè)人員的現場配置方式，如圖形化配置、腳本、配置表等等；

    • 未知網絡協(xié)議：自學習

    • 已知漏洞探查

    • 已知威脅檢測報警

    • 遠程管理和升級

    而對于網絡安全過濾產品，網絡協(xié)議深度解析非常重要，包括：

    • 采用單端口還是多端口

    • 是否限制MAC、IP

    • 是否限制命令碼

    • 是否限制可訪問數據對象

    • 網絡延遲

    5 “本質信息安全”的工控系統(tǒng)

    工控系統(tǒng)要求分散部署，采用分布式控制模式，每一個控制節(jié)點具備獨立工作的能力，采用的信息安全手段要支持去中心化設計，集中的信息安全管理設備可能不適用。由于工作環(huán)境惡劣，工控系統(tǒng)采用的嵌入式處理器性能遠低于IT系統(tǒng)，很難支持基于軟件的加密、解密、數字簽名等復雜的操作； 工業(yè)現場在線升級困難，要考慮試運行和回退措施，清晰分離工控系統(tǒng)的信息安全保護和控制部分，盡量避免對控制部分的修改； 由于PLC、DCS等工控系統(tǒng)大多提供面向工藝用戶的可視化控制邏輯描述語言（梯形圖、功能塊圖、SAMA圖等），用戶可以自己編寫控制邏輯代碼，需要對編輯、編譯、下裝、加載運行的全過程進行信息安全控制。

    6　工控系統(tǒng)信息安全服務

    對于用戶來說，工控系統(tǒng)信息安全服務需要降低最終用戶的一次性投資，提供長期的工控系統(tǒng)信息安全服務。服務供應商可以考慮基于云計算技術的遠程服務 ：

    • 歷史數據云存儲

    • 運行狀態(tài)判斷

    • 異常事件分析

    • 漏洞探查和修補

    • 防護策略升級

    • 遠程故障處理

    但我們也意識到工控系統(tǒng)信息安全服務當前也存在著種種問題亟待解決，包括：

    • 公網網絡流量費用

    • 如何保證遠程端口的安全

    • 用戶數據的安全

    • 初期建設費用高，后期的盈利模式不夠清晰。

   摘自《自動化博覽》2014年10月