【儀表網(wǎng) 行業(yè)聚焦點(diǎn)】工控安全已成為當(dāng)下工業(yè)信息戰(zhàn)的主力戰(zhàn)場，但目前我國大部分工業(yè)領(lǐng)域工控系統(tǒng)管理仍相對落后。以冶金自動化為例，讓我們共同尋求面對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)信息安全方面威脅的解決方案。
冶金工業(yè)自動化控制系統(tǒng)信息安全管理現(xiàn)狀
冶金自動化控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、過程控制系統(tǒng)（PCS）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）、遠(yuǎn)程終端（RTU）、智能電子設(shè)備（IED），以及確保各組件通信的接口技術(shù)，它們是冶金工業(yè)控制系統(tǒng)的核心組件，可以說沒有自動化控制系統(tǒng)，就無法煉鋼、軋鋼。自動化控制系統(tǒng)信息安全不僅會造成信息的丟失，還可能造成工業(yè)過程生產(chǎn)故障的發(fā)生，從而造成人員損害及設(shè)備損壞，其直接財(cái)產(chǎn)的損失是巨大的，甚至?xí)＜碍h(huán)境及國家安全。但是企業(yè)又不可能無限度地投入資源、資金、人力來保障安全，因?yàn)榘踩雷o(hù)畢竟會給生產(chǎn)帶來一些不便利性，同時(shí)也會增加投資。因此需要在對自動化控制系統(tǒng)所面臨的主要安全威脅進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，
采取相應(yīng)的措施，以期用小的投入達(dá)到大的保護(hù)。目前冶金企業(yè)自動化控制系統(tǒng)所面臨的安全威脅主要包括系統(tǒng)平臺安全、策略流程安全及網(wǎng)絡(luò)安全三個方面。
系統(tǒng)平臺安全
在冶金工業(yè)控制系統(tǒng)中，各類服務(wù)器是非常關(guān)鍵的設(shè)備，服務(wù)器上運(yùn)行的操作系統(tǒng)平臺承載著核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對前端實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要影響，在工控安全的整個架構(gòu)里面，服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺的安全是不可或缺的一部分。以國內(nèi)某鋼廠為例：
該鋼廠共安裝工控機(jī)及服務(wù)器3493臺，其中WindowXP系統(tǒng)工控機(jī)及服務(wù)器2874臺，占82.28%；其中1706臺安裝了殺毒軟件，占48.84%；僅有322臺能及時(shí)對系統(tǒng)漏洞及殺毒軟件進(jìn)行更新。此外，通過對服務(wù)器有關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)和分析，發(fā)現(xiàn)該公司還存在以下平臺信息安全隱患：缺乏對系統(tǒng)補(bǔ)丁或者更新的有效管理，部分系統(tǒng)應(yīng)用補(bǔ)丁未經(jīng)過徹底測試，存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象；缺乏病毒及惡意代碼的防護(hù)機(jī)制，大部分工控設(shè)備病毒防護(hù)軟件及惡意代碼防護(hù)程序（51.16%）；病毒防護(hù)軟件種類繁多（如趨勢、瑞星、卡巴斯基、360殺毒軟件并存），病毒庫及惡意代碼庫不能及時(shí)進(jìn)行更新，部分病毒及惡意代碼防護(hù)系統(tǒng)沒有得到充分測試（如部分安裝了360殺毒軟件的設(shè)備存在與控制系統(tǒng)不兼容的問題）；部分關(guān)鍵配置未備份，重要數(shù)據(jù)未受保護(hù)存儲在移動設(shè)備中等。
由于WindowsXP系統(tǒng)仍占據(jù)主導(dǎo)地位，而微軟公司從2014年4月8日之后已不再提供WindowsXP技術(shù)幫助，包括幫助保護(hù)電腦的自動更新、MicrosoftSecurityEssentials（注：微軟開發(fā)的免費(fèi)防病毒軟件）下載服務(wù)，系統(tǒng)補(bǔ)丁、病毒防護(hù)系統(tǒng)及軟件漏洞不能得到及時(shí)維護(hù)，會使得工控機(jī)及服務(wù)器更容易受到安全風(fēng)險(xiǎn)與病毒的攻擊，一旦受到攻擊，將會給企業(yè)的生產(chǎn)造成非常嚴(yán)重的影響。
策略及流程安全
作為信息安全的重要組成部分，制定滿足企業(yè)需求的安全策略，并依據(jù)策略制定管理流程，是確保冶金自動化控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的根本保障。由于冶金工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的相對封閉性，不少企業(yè)更看重自動化控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可用性，而往往犧牲或者忽視了系統(tǒng)信息的安全性，所以無論公司高層還是基層管理、操作人員都要提高信息安全意識。特別是公司高層要對公司內(nèi)部自動化控制系統(tǒng)的信息安全進(jìn)行研究和部署，制定長期、持久的信息安全策略；強(qiáng)化對職工信息安全培訓(xùn)，設(shè)置專職固定的信息安全管理人員；根據(jù)安全策略制定正規(guī)的安全制度流程及安全審計(jì)機(jī)制，加強(qiáng)對現(xiàn)場操作人員的管理、檢查和考核。
仍然存在中夜班職工在終端控制設(shè)備上看視頻、玩游戲，甚至非正規(guī)上互聯(lián)網(wǎng)的情況；在對現(xiàn)場工控機(jī)、PLC進(jìn)行調(diào)試時(shí)，不規(guī)范接入移動電腦而造成系統(tǒng)因感染病毒而造成停機(jī)的事故時(shí)有發(fā)生；檢修時(shí)不規(guī)范的外聯(lián)設(shè)備，為外商不規(guī)范的開通公網(wǎng)測試。安全策略缺失、管理不到位，很容易造成信息泄露、黑客攻擊、病毒入侵等安全問題，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致自動化控制系統(tǒng)整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。對這些問題要做到防患于未然，真正做到“零容忍”。
網(wǎng)絡(luò)安全
冶金企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的控制網(wǎng)絡(luò)通常采用同一網(wǎng)段的以太網(wǎng)通訊連接，任何連接到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的PC或操作站都能訪問網(wǎng)絡(luò)中的PLC（或RTU），對PLC（或RTU）進(jìn)行操作甚至破壞PLC（或RTU）的組態(tài)程序，造成PLC（或RTU）的控制單元失靈或是現(xiàn)場設(shè)備停機(jī)乃至損毀。目前控制網(wǎng)絡(luò)中無任何隔離防護(hù)設(shè)備，如果操作站感染病毒，病毒將會輕易蔓延至整個網(wǎng)絡(luò)，可能會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞或使操作站喪失操作能力，某些針對工業(yè)協(xié)議(如ModbusTCP)的病毒還可能會導(dǎo)致PLC控制單元死機(jī)，完全喪失控制能力。此外，部分控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用各種接入技術(shù)作為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的延伸，如無線和微波，這將引入一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)PLC等現(xiàn)場設(shè)備在維護(hù)時(shí)，也可能因不安全的串口連接（如筆記本、移動U盤等不安全的移動維護(hù)設(shè)備未授權(quán)接入）或缺乏有效的配置進(jìn)行有效性核查，而造成PLC（或RTU）設(shè)備運(yùn)行參數(shù)被篡改，從而對整個冶金控制系統(tǒng)的運(yùn)行造成危害。
冶金自動化控制系統(tǒng)信息安全風(fēng)險(xiǎn)防范
冶金企業(yè)的工控信息安全風(fēng)險(xiǎn)防范，需要遵循冶金生產(chǎn)的行業(yè)特點(diǎn)，切實(shí)結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀和管理現(xiàn)狀，依據(jù)控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析及排序的結(jié)果，充分考慮風(fēng)險(xiǎn)防范的成本投入，有效利用技術(shù)措施與管理措施，針對風(fēng)險(xiǎn)防范的難易程度，采用分步實(shí)施的原則完成整體的風(fēng)險(xiǎn)防范。
平臺的升級、系統(tǒng)的加固與補(bǔ)丁管理
針對現(xiàn)有Windows7系統(tǒng)占絕大多數(shù)的現(xiàn)狀，在積極制定系統(tǒng)平臺升級計(jì)劃的同時(shí)，更重要的是采取必要的控制措施，確?，F(xiàn)有的系統(tǒng)平臺能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。
聯(lián)合工控系統(tǒng)設(shè)備商及信息服務(wù)商對工控設(shè)備的運(yùn)行平臺進(jìn)行開發(fā)，確保工控系統(tǒng)能夠在更高一級的系統(tǒng)平臺上（Windows7及Server2008系統(tǒng)）安全運(yùn)行，有計(jì)劃分批次對現(xiàn)有的WindowsXP及Server2003系統(tǒng)進(jìn)行升級，確保運(yùn)行平臺的安全。對微軟公司不提供WinXP技術(shù)支持的具體情況，要及早采取措施，主動應(yīng)對強(qiáng)化管理。
加強(qiáng)連接管理，所有工控機(jī)及服務(wù)器采用物理隔離策略，斷絕同外網(wǎng)的連接；嚴(yán)格控制USB口，禁止使用U盤、移動硬盤、無線上網(wǎng)設(shè)備等手段，確保工控系統(tǒng)安全。
同工控設(shè)備的供應(yīng)商溝通，在保證工控系統(tǒng)可用性的前提下，必須安裝殺毒軟件，定期對殺毒軟件進(jìn)行升級，對病毒庫進(jìn)行更新，殺毒軟件的升級要通過下載病毒庫升級包，并刻錄成光盤，進(jìn)行離線升級；所有拷貝數(shù)據(jù)通過光盤刻錄方式來防止計(jì)算機(jī)病毒的感染。
對工控機(jī)及服務(wù)器按照重要程度進(jìn)行分解管理，重要工控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的程序定期通過專用移動存儲設(shè)備或?qū)Ｓ脗浞萦脖P進(jìn)行備份；部分關(guān)鍵工控設(shè)備（如重要崗位一級、二級服務(wù)器）需配置備用服務(wù)器，并安裝相同的軟件，同時(shí)落實(shí)應(yīng)急支撐隊(duì)伍，確保一旦出現(xiàn)事故能夠盡快恢復(fù)生產(chǎn)。
按照縱深防御的理念，逐步建立基于工控信息全生命周期的安全管控體系
縱深防御就是通過設(shè)置多層重疊的安全防護(hù)系統(tǒng)而構(gòu)成多道防線，使得即使某一防線失效也能被其它防線彌補(bǔ)或糾正。它包括將工控設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上與其它不必要相聯(lián)的系統(tǒng)斷開，維護(hù)防火墻的完整性，建立安全策略與流程，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分區(qū)與（控制單元間的）邊界防護(hù)，建立安全的單元間通信，惡意軟件的檢測與防護(hù)，訪問控制與賬號管理，記錄設(shè)備訪問日志，并進(jìn)行必要的審計(jì)等內(nèi)容。縱深防御策略的目標(biāo)有兩個：一是即使在某一點(diǎn)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事故，也能保證裝置或工廠的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行；工廠操作人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地確認(rèn)故障點(diǎn)，并排除問題。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)從自動化控制系統(tǒng)安全體系架構(gòu)設(shè)計(jì)、自動化控制系統(tǒng)的供應(yīng)鏈安全、自動化控制系統(tǒng)上線前的安全檢查、自動化控制系統(tǒng)的安全運(yùn)維與管理等方面進(jìn)行綜合、全面考慮，逐步建立基于工控信息全生命周期的安全管控體系。
自動化控制系統(tǒng)安全體系架構(gòu)設(shè)計(jì)
應(yīng)把信息安全融入到自動化控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)之中，在對冶金自動化控制系統(tǒng)安全需求進(jìn)行系統(tǒng)分析，制定相應(yīng)的安全規(guī)劃；對工控系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，切合實(shí)際地識別出該系統(tǒng)的安全脆弱性，面臨的安全威脅，以及風(fēng)險(xiǎn)的來源的基礎(chǔ)上，借助于產(chǎn)品安全、安全操作指南以及專業(yè)的工業(yè)安全服務(wù)，建立、部署層次化的多重安全措施，如通過防火墻、隔離網(wǎng)閘等網(wǎng)關(guān)類安全設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動控制系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)間的有效隔離，并通過系統(tǒng)準(zhǔn)入機(jī)制，確保系統(tǒng)訪問者的可信身份及使用設(shè)備的安全性等。
自動化控制系統(tǒng)的供應(yīng)鏈安全
應(yīng)將自動化控制系統(tǒng)的供應(yīng)鏈安全作為工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護(hù)體系的組成部分，以防工業(yè)控制系統(tǒng)及其組件遭受因供應(yīng)鏈安全所造成的威脅。目前國內(nèi)主要的冶金企業(yè)鋼廠都無一例外地安裝使用了西門子、羅克韋爾自動化、ABB、TEMIC（東芝三菱）、yaskawa（日本安川）等公司生產(chǎn)的自動化控制系統(tǒng)及組件，一旦環(huán)境發(fā)生變化，自動化備件的采購及現(xiàn)場工控系統(tǒng)的維護(hù)就有可能受到嚴(yán)重威脅。此外，部分規(guī)模較小的供應(yīng)商對產(chǎn)品存在的缺陷和安全認(rèn)識不足，對出現(xiàn)的安全問題不能做到快速響應(yīng)。因此在對工控系統(tǒng)及組件進(jìn)行采購時(shí)，要充分考慮政治因素，并在采購合同中對系統(tǒng)的預(yù)期運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)的安全性能、安全保障等提出明確的要求。
自動化控制系統(tǒng)上線前的安全檢查
自動化控制系統(tǒng)、系統(tǒng)組件或設(shè)備在上線運(yùn)行前，應(yīng)使用專門的工具（或通過第三方測評機(jī)構(gòu)）對其中可能存在的安全隱患進(jìn)行相應(yīng)的安全檢測（包括但不限于漏洞掃描、配置核查、無線網(wǎng)絡(luò)的安全評估以及后門探測等），期望通過上線前安全檢測能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，進(jìn)而通過系統(tǒng)加固、優(yōu)化安全配置及安全防護(hù)策略等手段盡可能避免因自動化控制系統(tǒng)自身的缺陷所帶來的安全威脅。從工業(yè)控制系統(tǒng)上線前的安全檢查開始，把信息安全融入到正常的驗(yàn)收體系中，除了功能性安全驗(yàn)收外，信息安全驗(yàn)收也要作為工業(yè)控制系統(tǒng)（系統(tǒng)組件或設(shè)備）能否正常上線的一個重要評估依據(jù)。
自動化控制系統(tǒng)日常運(yùn)行及維護(hù)管理
在冶金自動化控制系統(tǒng)的日常運(yùn)行階段，應(yīng)建立相應(yīng)的人員安全管理制度及安全意識培訓(xùn)機(jī)制，明確系統(tǒng)操作、管理人員的職責(zé)及授權(quán)，建立相關(guān)人員的操作行為監(jiān)管及審計(jì)機(jī)制，通過制度、管理和技術(shù)手段來規(guī)范系統(tǒng)相關(guān)人員的系統(tǒng)操作行為。
對在線運(yùn)行的自動化控制系統(tǒng)，要制定明確的邊界控制及系統(tǒng)防護(hù)策略，嚴(yán)格管理所有可能的自動化系統(tǒng)訪問入口（如工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)禁止與公共網(wǎng)絡(luò)連接，如若必須連接時(shí)，要逐一進(jìn)行登記，采取設(shè)置防火墻、單向隔離等措施加以防護(hù)；禁止在工業(yè)控制系統(tǒng)和公共網(wǎng)絡(luò)之間交叉使用移動存儲介質(zhì)以及便攜式計(jì)算機(jī)；封閉或拆除終端設(shè)備外接端口等）；要求終端設(shè)備（含服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等）必須安裝正版操作系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件，安裝必要的防病毒軟件；建立控制服務(wù)器等工業(yè)控制系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備安全配置管理，對重點(diǎn)崗位的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須設(shè)置使用權(quán)限及專人使用的保護(hù)機(jī)制，禁止非專業(yè)人員操作系統(tǒng)和不明軟件進(jìn)入系統(tǒng)；崗位重點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用戶必須定期與不定期地進(jìn)行文件備份工作，重要的數(shù)據(jù)要及時(shí)進(jìn)行備份，對于存放重要數(shù)據(jù)和程序的存儲介質(zhì)，要求將數(shù)據(jù)和程序分別存放，要貼有寫保護(hù)簽，以防數(shù)據(jù)和程序被破壞或感染病毒；建立工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全檢查、安全測評檢查和漏洞發(fā)布制度，盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，通過調(diào)整安全防護(hù)策略及安全整改實(shí)現(xiàn)對自動化控制系統(tǒng)防護(hù)能力的提升。
加強(qiáng)檢查，持續(xù)改進(jìn)
要確保冶金自動化控制系統(tǒng)的信息安全關(guān)鍵在于提高每名職工的信息安全防范意識，并確保各項(xiàng)制度流程的落實(shí)。因此在建立完善的信息安全防控體系的同時(shí)，還要加強(qiáng)對職工信息安全及防范技術(shù)的培訓(xùn)，并建立對操作崗位人員合理的評價(jià)及考核機(jī)制，自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行單位要從實(shí)際出發(fā)，定期組織開展信息安全檢查，排查安全隱患，堵塞安全漏洞。
兩點(diǎn)認(rèn)識
冶金自動化控制系統(tǒng)信息安全不是一個單純的技術(shù)問題，而是一個從意識培養(yǎng)開始，涉及到管理、流程、架構(gòu)、技術(shù)、產(chǎn)品等各方面的系統(tǒng)工程，需要自動化控制系統(tǒng)的管理方、運(yùn)營方、集成商與組件供應(yīng)商的共同參與，協(xié)同工作，并在整個工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施生命周期的各個階段持續(xù)實(shí)施，不斷改進(jìn)才能保障冶金設(shè)備產(chǎn)線的安全運(yùn)營。
此外冶金自動化控制系統(tǒng)是一個動態(tài)的過程，設(shè)備變更、系統(tǒng)升級等都會導(dǎo)致冶金自動化控制系統(tǒng)自身處于動態(tài)演化之中，而各種安全威脅、安全攻擊技術(shù)的復(fù)雜性和技巧性也在不斷演變，防范難度也會與日俱增，因此在冶金自動化控制系統(tǒng)信息安全也無法達(dá)到100%，信息安全需要冶金自動化控制系統(tǒng)生命周期的各個階段中持續(xù)實(shí)施、不斷改進(jìn)。
