工控系统网络安全

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工控系统安全防护技术

作者：白雪原 侯克军

来源：《电子技术与软件工程》2019年第05期

摘要;;; 工业控制系统是关系国家安全的重要基础设施的组成部分，面临着严峻的形势。本文对工业控制系统信息安全风险进行了分析，结合工信部发布的《工业控制系统信息安全防护指南》，从物理安全、网络安全、主机安全、数据安全等方面阐述了工业控制系统信息安全防护技术，有助于企业提升工控系统防护能力和水平。

【关键词】工控系统 安全 防护技术

1 引言

工业控制系统（Industrial control system）一般是指由计算机设备与工业过程控制部件组成的自动控制系统，目前被广泛地应用于军工、制造、能源、交通等关系国计民生的重要行业，用于控制各类生产设备的运行。一旦工控系统受到攻击，轻则导致生产运行瘫痪，重则导致环境灾难和人员伤亡，严重危害国家安全和公众利益。

2 工控系统安全风险

2.1 工控系统与互联网互联互通的风险

很多企业的工控系统及管理系统与互联网并没有物理隔离，方便了管理和运维，但由于工控系统自身存在漏洞及薄弱环节，却容易成为黑客攻击的目标。应严格管控对互联网开放的网络服务，风险较大的网络服务应关闭。确需远程维护的，尽量采取VPN等方式接入。对于远程访问，建立身份鉴别、访问控制、安全审计等措施。

2.2 工控系统被病毒感染的风险

工控系统和病毒可以通过网络传输感染工控系统，也可能在人员对工控系统进行维护、调试等工作时，由于存储介质的不规范的使用或者远程的访问，导致感染。应建立防病毒和恶意软件入侵管理机制，对接入工控系统的设备进行病毒查杀，对安装的软件进行充分测试，阻断病毒感染途径。

2.3 工控系统的数据传输的风险

天黙言与右NATURAL GAS AND OIL2019年08月116

油气处理厂工控系统网络安全的 方案讨论孟凡丽中国石油工程建设有限公司西南分公司，四川成都610041摘要：随着工业物联网的高速发展,原本封闭的油气处理厂工控系统也渐渐纳入工业物联网 系统中，相应的网络风险日益严峻，油气处理厂工控系统网络安全防护策略也越来越重要。工控系 统网络安全防护的架构及设置直接影响工控系统能否正常安全运行,也直接影响油气处理厂的经 济效益与安全。针对油气处理厂设置的工控系统，从其网络架构及网络安全防护策略两个方面对 设计阶段的系统配置进行讨论，为今后类似油气处理厂的工控系统设计提供参考。关键词：工控系统；油气处理厂；网络安全防护D01:10. 3969 /j. issn. 1006 - 5539. 2019. 04. 021Discussion on Network Security of Industrial Control System in Oil and Gas Processing PlantMeng FanliChina Petroleum Engineering &Construction Corp. Southwest Company, Chengdu, Sichuan, 610041, ChinaAbstract: With the development of industrial Internet of Things, the past closed industrial control system of oil and gas processing plants is gradually incorporated into the industrial Internet of Things system with increasingly severe network risks. The network security protection strategy of industrial control systems of oil and gas processing plants becomes more and more important. The architecture and setting of industrial control systems network security protection has direct effect on whether the industrial control system can run normally and safely, and also on the economic benefits and safety of the plant. In this paper, for the industrial control system set up in the oil and gas processing plant, the system configuration in the design phase is discussed from the network architecture and the network security protection strategy, which provides reference for the design of industrial control system in similar plants in the future.Keywords: Industrial control system ； Oil and gas processing plant ； Network security protection亠 各种安全隐患⑴，所以任何工控系统都可能存在引起生前言 产安全风险的缺陷,要保障工厂的工控系统安全运行,目前，大多数工控系统（ICS）和智能设备普遍存在特别是油气处理厂工控系统的安全，需要从工控系统的收稿日期：2018-11-15基金项目：中国石油天然气股份有限公司西南分公司“引进分厂控制系统升级改造工程”(S 2017131 E) 作者简介:孟凡丽(1975 -)，女,蒙古族，吉林白城人，工程师，学士，主要从事仪表自动控制设计工作

第一章 总则

第一条 为保障我单位工业控制系统（以下简称工控系统）安全稳定运行，防止工控系统遭受网络攻击，降低工控系统安全风险，依据国家相关法律法规和行业标准，结合我单位实际情况，制定本制度。

第二条 本制度适用于我单位所有工控系统的建设、运行、维护和管理。

第三条 本制度旨在加强工控系统网络安全管理，提高工控系统安全防护能力，确保工控系统安全、稳定、可靠运行。

第二章 组织与职责

第四条 成立工控网络安全管理领导小组，负责组织、协调、指导工控系统网络安全管理工作。

第五条 工控网络安全管理领导小组下设工控网络安全管理办公室，负责具体实施工控系统网络安全管理工作。

第六条 工控系统运维部门负责工控系统的日常运维、安全管理、应急响应等工作。

第七条 工控系统使用部门负责本部门工控系统的安全使用、信息保护、风险防范等工作。

第三章 工控系统安全防护措施

第八条 工控系统应采用安全可靠的技术手段，加强网络安全防护。

第九条 工控系统应定期进行安全检查，发现安全隐患及时整改。

第十条 工控系统应采用物理隔离、网络隔离等技术手段，防止外部网络攻击。

第十一条 工控系统应建立安全审计机制，对用户操作进行记录和审计。

第十二条 工控系统应定期进行安全漏洞扫描，及时修复漏洞。

第十三条 工控系统应采用数据加密、身份认证等技术手段，保护数据安全。

第十四条 工控系统应建立安全事件报告制度，及时上报安全事件。

第四章 工控系统安全教育与培训

第十五条 定期对工控系统使用人员进行安全教育和培训，提高安全意识。 第十六条 对工控系统运维人员进行专业培训，提高运维技能。

第十七条 对工控系统安全管理人员进行安全管理和应急响应培训。

第五章 应急响应

第十八条 建立工控系统安全事件应急响应机制，及时应对工控系统安全事件。

第十九条 制定工控系统安全事件应急预案，明确应急响应流程。

第二十条 工控系统安全事件发生后，立即启动应急预案，采取措施降低损失。

火电厂工控系统网络安全风险及防护

摘要：以太网和TCP/IP等网络协议在工控系统中得到广泛应用，使得工控系统在快速发展的同时，将互联网的安全威胁渗透到了工业领域，带来了诸如木马、病毒、网络攻击等安全风险。如果在特殊时期面对黑客或有组织的入侵时，将会带来灾难性后果。因此对火电厂工控系统网络安全进行全面防护，显得尤为重要和迫切。

关键词：工控系统；网络安全；防护技术

中图分类号：TP393.04文献标识码：B

1网络安全的主要风险

1.1操作系统和接口软件

火电厂工控系统的工程师站、操作员站、历史站等均配置Windows操作系统，相关接口软件也是基于Windows平台开发。在机组投产运行后，很少进行操作系统补丁更新和漏洞修复，为针对Windows操作系统漏洞的病毒攻击埋下隐患。

1.2芯片固件和嵌入式操作系统

当前在役的国产或进口控制系统中，控制器和通信设备等关键芯片均采用进口产品，底层芯片固件和配置的嵌入式操作系统是否存在后门和漏洞尚不掌握[1]。

1.3应用软件

PLC系统上位机中安装的应用软件种类繁多，如Wincc、IFix、Intouch等，很难形成统一的防护规范；此外，当应用软件面向网络应用时须开放相应端口，这为利用应用软件的安全漏洞获取系统的控制权限提供了机会。

1.4现场智能设备 由于各种历史原因，现场智能设备厂商在通信协议方面标准不一，但在接口配置方面都预留了以太网接口，容易造成非法接入的风险[2]。

1.5控制系统软硬件设置

控制系统中采用的通用软、硬件和系统设备未设置成安全方式，不需要的端口和服务未关闭，一些系统默认开启的服务可能成为入侵的后门。

2网络安全防护对策

2.1构建健壮的网络架构

1）控制系统设计时，应按照国家标准《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》（GB/T22239—2019），对安全等级为3.0级的控制系统在网络环境、通信网络、区域边界、计算环境、建设管理等方面的要求进行设计。