工控系統(tǒng)面臨的安全問(wèn)題及解決方案

隨著工業(yè)化與信息化進(jìn)程的不斷交叉融合，越來(lái)越多的信息技術(shù)應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域。目前，超過(guò)80%的涉及國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施依靠工業(yè)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，工業(yè)控制系統(tǒng)的安全關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略安全。

　　工業(yè)控制系統(tǒng)安全特點(diǎn)

　　工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域與傳統(tǒng)的信息安全領(lǐng)域有很大的不同。工業(yè)控制系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程及相關(guān)設(shè)備的智能控制、監(jiān)測(cè)與管理，而且更為關(guān)注系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與業(yè)務(wù)連續(xù)性。也就是說(shuō)，工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的可用性、實(shí)時(shí)性、可控性等特性要求很高。

　　由于工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)備及通信規(guī)約的專(zhuān)有性以及系統(tǒng)的相對(duì)封閉性，使得一般的互聯(lián)網(wǎng)黑客或黑客組織很難獲得相應(yīng)的工業(yè)控制系統(tǒng)攻防研究環(huán)境以及相關(guān)系統(tǒng)資料支持，從而通常黑客的攻防研究工作多集中在互聯(lián)網(wǎng)或普通IT信息系統(tǒng)上，而很少關(guān)注工業(yè)控制系統(tǒng)，自然相關(guān)的系統(tǒng)及通信規(guī)約的安全缺陷或漏洞也很少被發(fā)現(xiàn)。

　　但是隨著2010年“震網(wǎng)”及后續(xù)一系列工控安全事件的發(fā)生，表明出于某些國(guó)際組織、國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等原因，工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)面臨這些組織所發(fā)起的新型高級(jí)可持續(xù)的攻擊威脅。

　　工業(yè)控制系統(tǒng)面臨的安全問(wèn)題

　　目前工業(yè)控制系統(tǒng)普遍存在一些嚴(yán)重的安全問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：

　　1.嚴(yán)重漏洞難以及時(shí)處理，系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)巨大

　　當(dāng)前主流的工業(yè)控制系統(tǒng)普遍存在安全漏洞，且多為能夠造成遠(yuǎn)程攻擊、越權(quán)執(zhí)行的嚴(yán)重威脅類(lèi)漏洞；而且近兩年漏洞的數(shù)量呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議種類(lèi)繁多、系統(tǒng)軟件難以及時(shí)升級(jí)、設(shè)備使用周期長(zhǎng)以及系統(tǒng)補(bǔ)丁兼容性差、發(fā)布周期長(zhǎng)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，又造成工業(yè)控制系統(tǒng)的補(bǔ)丁管理困難，難以及時(shí)處理威脅嚴(yán)重的漏洞。

　　2.工業(yè)控制系統(tǒng)協(xié)議缺乏足夠的安全性考慮，易被攻擊者利用

　　專(zhuān)有的工業(yè)控制通信協(xié)議或規(guī)約在設(shè)計(jì)時(shí)通常只強(qiáng)調(diào)通信的實(shí)時(shí)性及可用性，對(duì)安全性普遍考慮不足：比如缺少足夠強(qiáng)度的認(rèn)證、加密、授權(quán)等。尤其是工業(yè)控制系統(tǒng)中的無(wú)線通信協(xié)議，更容易遭受第三者的竊聽(tīng)及欺騙性攻擊。

　　3.缺乏違規(guī)操作、越權(quán)訪問(wèn)行為審計(jì)能力

　　操作管理人員的技術(shù)水平和安全意識(shí)差別較大，容易發(fā)生越權(quán)訪問(wèn)、違規(guī)操作，給生產(chǎn)系統(tǒng)埋下極大的安全隱患。實(shí)事上，國(guó)內(nèi)ICS相對(duì)封閉的環(huán)境，也使得來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部人員在應(yīng)用系統(tǒng)層面的誤操作、違規(guī)操作或故意的破壞性操作成為工業(yè)控制系統(tǒng)所面臨的主要安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)行為、特定控制協(xié)議內(nèi)容和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性進(jìn)行監(jiān)控、管理與審計(jì)是非常必要的。

　　但現(xiàn)實(shí)環(huán)境中通常缺乏針對(duì)ICS的安全日志審計(jì)及配置變更管理。這是因?yàn)椴糠諭CS系統(tǒng)可能不具備審計(jì)功能或者雖有日志審計(jì)功能但系統(tǒng)的性能要求決定了它不能開(kāi)啟審計(jì)功能所造成的結(jié)果。同時(shí)目前的安全審計(jì)產(chǎn)品因缺乏對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議的解析能力而不能直接用于ICS系統(tǒng)中，需要專(zhuān)門(mén)的定制。由于工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得這種定制工作代價(jià)巨大且不能通用也是造成ICS中違規(guī)操作行為審計(jì)缺乏的原因之一。