工控安全知多少
随着智能化、网联化的推进,从“封闭单机”向“开放联网”推进的工控系统,将面临各类攻击。企业需要随时掌握工控系统的安全现状,了解系统内存在什么漏洞、这些漏洞分布在哪里、该怎么去防御。
一、 什么是工业控制系统。
工业控制系统是指对工业生产过程安全、信息安全和可靠运行产生作用和影响的人员、硬件、策略和软件的集合。包括但不限于:可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS)、数据采集与监控系统(SCADA)等工业生产控制系统;紧急停车系统(ESD)、安全仪表系统(SIS)等工业控制过程安全保护系统;制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)等工业生产调度与信息管理系统;工业云平台、工业大数据平台等工业服务应用系统。工控系统的主要目标是实现工业自动化生产线的物流控制、设备信息监控及诊断处理,其主要功能包括设备管理、任务管理、日志管理、调度管理、诊断管理、系统仿真等。
工控系统通常包括,制造执行系统(MES),监控和数据采集(SCADA)系统,分布式控制系统(DCS),可编程逻辑控制器(PLC)等组件。MES系统主要对生产过程进行管理,如制造数据管理、生产调度管理、计划排程管理等。SCADA系统通常使用中心化的数据采集和监控手段来控制分散的设施。DCS系统通常用于控制本地区域内的生产系统,例如监控和调节本地工厂。PLC通常用于特定的离散设备,提供相应的调节控制。工控系统还涉及远程终端(RTU),智能电子设备(IED)以及确保各组件通信的接口技术。工控系统还包含控制循环、人机接口(HMI),和使用一系列网络协议构建的远程诊断和维护工具。工控系统广泛应用于各行各业,如电力、能源、化工行业、运输、制造(汽车、航空航天和耐用品)、制药、造纸、食品加工等。
二、 忽视工控安全的危害。
工控安全关乎国计民生,一旦爆发安全问题,就会造成重大财产损失甚至重大安全事故。工控安全带来的危害∶
l 绕过管理权限,威胁企业的账户安全;
l 设备宕机, 造成工厂停工;
l 远程控制系统与后门植入,造成企业安全威胁;
l 破坏操作系统固件,导致设备损坏,造成经济损失。
三、 工控安全面临的风险特征。
l 攻击门槛低,数行代码即可造成严重后果;
l 设备分布广,类型多,隐匿攻击不易察觉;
l 安全意识有待提升,缺乏安全性设计和互联网安全机制保障;
l 人的问题,安全策略缺失和管理漏洞频发。
四、 工控安全面临的政策要求。
《加强工业互联网安全工作的指导意见》 工信部联网安【2019168号】、 国务院《关于深化“互联网先进制造业”发展工业互联网的指导意见》 2017年11月27日、 《网络安全等级保护2.0》。
五、 工控安全建设三个基本点:
1.构建有效的网络准入体系
2.对工控网络数据传输进行有效监控
3.对工控设备进行周期性的安全评估。
六、 如何防范工控系统中的网络安全危险源因素:
1.禁止没有防控的工控网与互联网连接;
2.对关键设备要进行物理安全防护,避免无关人员接触;
3.拆除或封闭工业主机上不必要的USB、光驱、无线等接口;
4.禁止公私U盘混用,未经杀毒的U盘不能接入工控网络设备中;
5.对账户系统权限,要以最小特征权限进行分配;
6.避免使用默认密码或弱密码,并定期更新密码;
7.远程维护务必申请并通过堡垒机进行;
8.建立工业控制系统资产清单,明确资产责任人,以及资产使用及处置规则;
9.定期数据备份并进行有效性测试;
10.定期进行信息安全防护教育。
七、 工控系统不同于传统IT系统,相比于IT系统,工控系统拥有以下特性:
l 系统对延时的忍耐度较低,对可靠性要求高,大多需要全年不间断工作;
l 部分工控系统仍旧使用陈旧的操作系统(OS),因此对此类系统的安全管理要求更高;
l 由于工控系统涉及软件、硬件、固件及工艺流程,因此其变更管理更为复杂;
l 系统通讯协议更为混杂,包括各种工业总线,工业以太网,无线接入,射频和卫星等;
l 系统整体架构更为繁杂,企业安全认知度和安全意识相对较低;
l 从风险角度看,除了传统信息安全以外,工控系统安全还需要关注人身、环境、生产以及物理等方面的安全;
l 系统生命周期更长,对系统设计完备性、工艺集成性要求更高等。
综上,相比IT系统,建立涵盖工控系统各层级的信息安全体系更为复杂,需要企业管理层的重视和监管,以及企业内跨部门的协作。
八、 攻击者的常见攻击切入点包括:
1) 来自外部网络、因特网和远程连接,通过企业资源计划(ERP)软件、网关、数据和文档存储库以及在线历史数据库所进行的入站攻击;
2) 防火墙和网关配置不正确;
3) 用户通过被盗或伪造的凭证,访问业务工作站和控制计算机;
4) 针对生产系统的物理攻击,在大多数情况下,这些攻击是针对人机界面(HMI)、工程师和操作员工作站以及实际过程安全控制器;
5) 针对控制网络并使用工业通信协议的横向网络攻击,以发现网络上的其它设备并传播恶意代码;
6) 社会工程攻击,其重点是使用个人身份信息来诱骗内部人员给予访问权限、无意中打开网关和运行脚本。
九、 工业控制系统可能面临的安全事件主要有:
l 阻塞或延迟通过工控系统网络的信息流,中断工控系统的运行;
l 未经授权的篡改指令、命令或警报阈值,损坏或关闭设备,造成环境影响以及威胁人身安全;
l 向系统管理员发送不当信息,以掩盖未经授权的更改,或引起操作员采取不适当行动;
l 工控系统软件或配置被非授权修改,或软件被病毒或恶意软件感染;
l 干扰设备保护系统的运行,危及昂贵且难以更换的设备;
l 干扰安全系统的运行,危及人身安全。
十、 企业存在较多的安全隐患有:
l 操作系统的安全漏洞;
l 防病毒及恶意软件的管控漏洞;
l 使用U盘、光盘等外接设备的管控缺失;
l 设备维修时,笔记本电脑存在随意接入的情况;
l 工控系统网络边界防护不充分;
l 访问和接触控制(包括远程访问、管理维护)薄弱;
l 工控软件生命周期的安全管理漏洞;
l 缺乏安全事件应急响应机制。
十一、 为什么要重视工业控制系统信息安全?
工业控制系统信息安全是国家网络和信息安全的重要组成部分,是推动“中国制造2025”、制造业与互联网融合发展的基础保障。习近平总书记多次就网络安全和信息化工作作出重要指示,强调“安全是发展的前提,发展是安全的保障,安全和发展要同步推进”。近年来,随着信息化和工业化融合的不断深入,工业控制系统从单机走向互联,从封闭走向开放,从自动化走向智能化。在生产力显著提高的同时,工业控制系统面临着日益严峻的信息安全威胁。
十二、 工业企业从哪些方面入手做好工业控制系统信息安全防护工作?
工业企业是工业控制系统的拥有者和使用者,是工控安全的责任主体,应严格实施工业控制系统全生命周期安全防护,把工控安全作为工业生产安全的重要组成部分,纳入企业生产、经营、管理各环节。可以从以下几个方面着手:
1.建设工业控制系统时,应结合工业控制系统的具体特点,同步规划建设和运行相应的安全防护系统,选择并确定行之有效的工控安全技术措施和策略,确保所建工控系统安全可靠运行。
2.应建立健全工控安全管理制度,严格实行备案管理,建立工控系统管理台账,明确工控安全管理责任人,落实工控安全责任制。完善各类工控安全技术规范和制度,及时部署和升级工控安全防护措施,并定期开展应急演练。
3.应定期开展工控安全自查,可委托第三方测评服务机构开展工控安全测评和风险评估工作。自查时,参照《工业控制系统信息安全防护指南》《工业控制系统信息安全事件应急管理工作指南》等有关规定,突出安全软件管理、安全配置策略、边界安全防护措施、物理和环境安全防护、身份认证应用与管理、远程访问控制、安全监测、资产管理、供应链管理等环节。并针对发现的问题及时制定整改措施,尽快堵塞安全漏洞。
4.应主动接受并积极配合工控安全主管部门组织的工控安全监督检查,如实填写检查内容、报告有关情况,如遇重大问题应及时向主管部门报告,根据需要提请主管部门给予技术支持。