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智能化工业控制系统的信息安全保障

来源:www.czmingkun.com发表时间:2017-11-27

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。推进信息化与工业化深度融合是我国实施制造强国战略第一个十年行动纲领《中国制造2025》的战略任务和重点之一,而智能制造则是两化深度融合的主攻方向。工业控制系统作为智能制造的重要组成部分,作用和影响巨大,其信息安全正面临着严峻的挑战。

工业控制系统广泛应用于电力、石油化工、核能、航空、铁路等行业,是这些国家关键基础设施运行的“大脑”。现代信息技术与现代控制技术的深度结合,在为控制技术带来新的创新机会、为企业带来新的商业模式的同时,也将信息网络中的信息安全问题一起带入了现代工业控制系统中。从2010年众所周知的“震网病毒”事件,2011年“Duqu病毒”和2012年的“火焰病毒”,到今天互联网上随处可见的黑客攻击工具,处处展现的是工控系统遭受攻击的“战况”,充分显示了工业控制系统信息安全问题的现实迫切性。因此,以美国为代表的“工业互联网”、以德国为代表的“工业4.0”,都将信息安全作为重中之重。从2011年开始,国务院先后出台《工业转型升级规划(2011—2015)》、《关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见》、《中国制造2025》等一系列文件,都强调了两化融合中信息安全保障的重要性。

工业控制系统智能化过程中

信息安全挑战加剧

随着两化深度融合的不断推进,工业控制系统研发设计、生产装备、流程管理、物流配送、能源管理,正在从数字化、网络化迈向智能化。信息通信技术正在从单项业务应用向多业务综合集成转变,从单一企业应用向产业链协同应用转变,从局部流程优化向全业务流程再造转变,从传统生产方式向柔性智能生产方式转变,国内大量企业在国家支持和自发驱动下,开展了升级换代工作,主要有如下几种方式:

在原有工业控制系统中,增加通信模块,将工业生产数据实时传输给生产管理系统,提高生产效率;

在原来相对独立甚至封闭的工业控制网络里,增加路由网关设备,保持相关生产系统间的联动以及生产管理系统的实时监控;

购置新工业控制系统,系统具备先进的智能通信设备,可实现一体化的智能生产。

在上述智能化过程中,信息安全保障工作却进展缓慢,体现在如下几个方面:

信息安全空白:借助信息化手段提高生产效率的同时,并没有考虑信息安全防护措施,有些工业控制系统甚至与互联网保持“亲密接触”。中国电子科技网络信息安全有限公司(以下简称中国网安)的“工业控制系统接入互联网威胁感知系统”目前已探明连接互联网的工业控制系统有万余个,涉及供热、供水、能源等众多城市关键基础设施。

信息安全浅表化:部分企业为了满足生产联动,将原来相互独立的工业控制系统互联,或者将生产控制网接入到企业管理网;为了满足信息安全需求,虽然增加了信息安全防护设备,但使用的却是信息系统常用的防火墙。此类信息系统的防火墙并不支持常用的工业控制协议,因此安装的防火墙防护作用非常有限。此类现象目前非常普遍。

信息安全僵化:个别企业认识到工业控制系统信息安全的重要性,在工业控制系统改造过程中,主动增加了安全防护措施,例如工业防火墙、工控网络监控系统,但由于工业控制系统对高可靠运行生产的要求,作为使用方,在信息安全运维过程中,相应的信息安全策略并没有随着外界攻击技术的发展而调整,导致在实际运行过程中,信息安全问题依然时有发生。

两化融合中,信息安全保障不到位,但是针对工业控制系统的攻击技术却呈现出日新月异的发展趋势,主要体现在:

攻击工具层出不穷:针对工业控制系统的攻击工具,被黑客制作并散布在互联网上,使得攻击成本越来越低。

攻击范围迅速扩大:早期针对部署在关键基础设施的工业控制系统进行攻击,需要较强的攻击能力;但随着工业控制系统信息安全问题公众化后,许多黑客开始利用互联网上轻易得到的攻击工具,瞄准很多基本不具备信息安全防护能力的行业或企业进行攻击,虽然没有严重的恶性事件,却造成严重经济损失。

攻击频率不断增加:越来越多的黑客开始借助工具,对工业控制系统进行持续攻击,严重影响了生产效率。

攻击后果愈发严重:早期针对工业控制系统的攻击以窃取资料为多,但随着黑客攻击的普及化,为追求“轰动效益”,很多攻击就演变为破坏工业控制系统,直接导致停产甚至是生产线损毁,给企业造成重大经济损失,例如有企业因为蠕虫攻击导致损失3000万元。

  

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