工控系统安全防护技术

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工控系统安全威胁及防护应用探讨

作者：白雪原

来源：《中国信息化》2018年第05期

对于现代工业而言，工控系统属于核心性内容，主要囊括了过程控制、数据采集系统、程序逻辑控制等内容，凭借着卓越的使用性能，被广泛应用于化工、钢铁、天然气、城市交通轨道等各大领域，与民生有着极为紧密的联系，是国家基础设施的关键组成部分，保障工控系统的安全，也是确保国家战略安全的一项重要内容。除了个人力量的介入，国家相关部门也在近些年加强了工控系统的安全研究工作，在下达安全管理通知的时候，各个地区、有关部门，以及各大国有企业，对工业控制系统的安全管理工作，采取了相对一致的管理态度。

一、工控系统所面临的安全威胁

（一）滥用移动存储介质

在当前，要想进行信息的传播与交流，使用移动存储介质是一种最为便捷的方法。利用这种方法尽管能够达到便捷性的要求，但是也会在内部系统中造成一些隐患。在实际的调查中了解到，当前一部分用户在安全方面的认识比较薄弱化，很可能在无意之间的举动，导致企业的某些机密遭到泄露，致使这些信息通过移动存储介质传播出去；而另一种情况就是，用户在对移动存储介质进行使用的时候，由于其本身所使用的移动存储介质被病毒所感染，上面的信息会遭到破坏、非法窃取等方面的威胁。比如之前的摆渡木马，正是利用U盘在各大企业内外网之间进行传播，感染病毒的终端会窃取涉密信息，并利用网络，将所窃取到的内容传播到不法分子手中。

（二）缺乏网络管理意识

在当前的社会环境中，互联网已然成为了人们进行信息交流、分享的核心工具，但是每一名接入互联网的用户，都有可能会变成黑客的攻击目标，在此背景下，仍旧有不少管理人员，其本身的安全意识较为淡薄，一些与企业运营相关的信息，可能会被用户直接发布到网上。在整个工控系统之中，不完善的网络管理方法，也会使企业的安全管理面临巨大的挑战，比如像网络间谍侵入到企业内网之中，对涉密信息进行窃取，或者是植入一些恶意的病毒，来对工控系统进行破坏；一些内部员工则通过邮件的方式，将安全信息发送给他人，或者是直接公布到公网之上，这也会为降低网络安全性。

空气泡沫驱安全控制技术的研究应用

摘要: 由于空气气源丰富，成本低廉，注空气泡沫驱油逐步成为低渗透油田进一步挖掘剩余储量的经济而有效的方法。2007年以来空气泡沫驱技术已在中原油田采油五厂成功应用4井次，目前仍在扩大试验之中。鉴于该技术对安全的特殊要求，通过深入调查研究和试验探索，对空气压缩机、施工管线、注入井、生产井等存在的隐患进行了安全评估，并作出了有效管理控制，达到了消除安全隐患、高效施工的目的。通过现场试验，提出了下步可能存在的安全隐患和应对办法。

主题词:空气泡沫驱 压缩机 注气管线 爆炸极限 安全控制

一、引言

2007年以来在中原油田采油五厂试验应用空气泡沫调驱4井次，无论从工艺的适应性或增油效果都显示了该技术广泛的优越性，目前仍在扩大试验之中。

但该工艺在施工过程中使用高压空气压缩机组，设备、管网、井筒都处在高温、高压、高氧、强腐蚀的环境下，安全问题将成为工艺成败的决定因素。

众所周知，空气中含有大量的氧，当空气与天然气混合时，形成混合气体，在一定条件下易发生爆炸，同时空气和泡沫密度小，注入压力高，因此对注入设备、地面管线及井筒的安全要求远大于常规的调驱施工。通过广泛深入的调查研究和现场探索，对空气压缩机、施工管线、注入井、生产井等存在的隐患进行了安全评估，编制了注空气现场试验安全控制预案，并作出了有效管理控制，达到了消除安全隐患、高效施工的目的。

二、空气泡沫驱安全控制技术应用

注空气安全控制技术研究主要包括空气压缩机安全控制；采出气的爆炸极限研究和临界氧含量监测；注气管线安全控制；注入井井筒安全控制。

1、空气压缩机安全控制

空压机因长期高温运行和积碳两方面因素造成安全隐患。积碳在高温状态下发生自燃，极易造成空压机发生爆炸，国内外因空压机气路系统发生爆炸的案例比比皆是。

（1）高温

形成空压机高温的主要原因是冷却效果不好，冷却系统在设计上存在缺陷造

成非最优冷却；空压机部件质量低劣及2号机散热器外部脏无法清理，散热能力变差造成高温，表现在气温高时预警系统自动停机，不能开机；进、排气阀使用寿命短，漏气严重，也是运行温度过高的重要原因。

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工控系统安全防护问题对策分析

作者：韩建乐 李辉

来源：《名城绘》2019年第05期

摘要：目前，我国的工业技术与信息技术逐渐的完善并不断的创新，传统意义上较为封闭并普遍认为安全的工业控制系统，正暴露在网络攻击、病毒、木马等传统网络安全威胁下。作为国家关键基础设施的重要部分，工控系统一旦受到攻击容易造成设备受损、产品质量下降等问题，影响国民经济和社会稳定，甚至危害国家安全。

关键词：工控系统；安全防护；问题；对策

以往病毒攻击主要力求网络影响范围，攻击的手段大多以通用软件的安全漏洞为突破口，而当前的许多网络攻击则充满目的性，特别强调对行业的专用软件实施攻击；另一方面，这些攻击虽然针对软件，但并不一定是利用软件本身的缺陷，安全是一个全方位的问题，攻击可能来自于任何一个角度。由于工业控制系统设备及通信规约的专有性以及系统的相对封闭性，从而通常黑客的攻防研究工作多集中在互联网或普通IT信息系统上，而很少关注工业控制系统。

1工业控制系统安全防护问题分析

1.1工业控制系统的技术隐患

工控系统的技术隐患主要包括系统操作平台、工控系统应用软件、工控系统网络协议三个部分。第一，系统平台。工控系统的操作平台本身具有一定的安全漏洞。利用操作系统的漏洞，可能直接影响所部署的工控系统，从而破坏或控制企业的工控系统。第二，工控应用软件。工控系统的所使用应用软件的程序漏洞的给工控系统带来最严重的危害。因为工控设备差异性和工控软件的应用行为不同，所以不容易采用同一的防范策略，第三，工控系统网络协议。工控系统所采用的PROFINET、OPC、DNP3、MODBUS、PROFIBUS、IEC-104等网络协议都存在安全漏洞。比如在MicrosoftWindows系统中采用的OPC协议，除了MicrosoftWindows这个操作系统的安全漏洞，一般情况下，OPC协议为了实现信息交互的便利性，OPC客户端在获得数据时会采取同一个用户名和同一个密码。

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核电工控系统信息安全防护框架设计

作者：马陟 赵爽

来源：《电脑知识与技术》2018年第03期

摘要：结合国际标准IEC62443的思路提出一整套针对于核电工控系统信息安全防护的框架设计方案。论文首先介绍了核电工控系统信息安全现状及其技术体系和管理体系，然后阐述了安全防护框架的设计思路，最后总结出该框架设计的特点及优越性。

关键词：核电；工控系统；信息安全；框架设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0039-04

1 概述

中国作为最大的发展中国家，始终在确保安全的前提下，致力于开发利用核能，弥补能源需求缺口，应对气候变化挑战。中国是核能发展最快的国家，同时保持着良好核安全记录。近年来，中国在核安全领域进展迅速。

2016年4月1日，在美国首都华盛顿举行的第四届核安全峰会上，习近平主席发表题为《加强国际核安全体系，推进全球核安全治理》的重要讲话，总结和展望了中国的核安全工作并倡导国际社会做出更多努力。

核电工控系统信息安全是核安全的重要组成部分，专门针对核电工控系统的攻击近年来屡见不鲜。

最著名的要数2010年爆发的震网病毒事件，其产生的巨大破坏性引起了世界各国的高度重视。而我国核电工控系统在设计之初较少考虑信息安全，市场上普遍只是采用工业防火墙等产品进行补救，而如何将信息安全技术融入到产品设计中，才能使系统达到整体上更高的性能和安全等级。

在核电生产网络中，核电仪控系统采用通用的工业标准协议、网络设备、Windows/Linux工作站及服务器，大部分是基于传统信息化体系的平台。因此核电工控系统除面临工控网络特有的安全威胁，还面临Windows /Linux平台漏洞、外部网络攻击、安全威胁、企业内部的管理不到位等威胁，使得核电工控系统暴露在危险且复杂多变的环境中。随着攻击技术与手段日益先进、复杂、成熟，工控系统所面临的安全威胁也将日益严峻。