“ 4 + 1”安全保证体系-工控网络安全防御之道

2016年4月，由于恶意代码攻击，德国核电站被迫关闭；

2016年3月，美国国防部长卡特承认美国利用网络手段袭击了叙利亚ISIS组织；

2016年1月，乌克兰最大的机场受到控制，以色列的供电系统遭到重大网络攻击；

2015年12月，“ BlackEnergy”病毒袭击了乌克兰电网；

2015年初，韩国的核电站被怀疑受到朝鲜的袭击；

……

这绝不是耸人听闻的传说. 这些都是过去一年中工业部门实际发生的所有重大安全事件，而这还不是全部. 实际上，我们所看到的工业网络安全事件只是冰山一角. 更多的工业控制网络安全事件已被保密. 2015年，仅美国国土安全部的工业控制系统网络紧急响应小组（ICS-CERT）就收到了295次对关键基础设施的攻击. <​​/ p>

随着工业领域中物联网和智能等新技术的不断深入，工业网络安全的隐患日益凸显. 尽管主要的工业控制系统制造商现在都非常重视网络安全问题，但是所谓的“一英尺高”却不时发生网络安全事件，其破坏力也在增加. 那么，如何应对这种日益严重的安全威胁呢？对于工业网络安全，防御措施是什么？为此，我们采访了工业网络安全专家，关键基础设施保护委员会主任，关恩网络技术委员会主席和首席战略官孙延先生.

工业控制网络安全与传统网络安全不同

网络安全和信息安全实际上是一个常见的话题. 市场上还有许多专注于网络安全的供应商. 但是，近年来的一些迹象表明，传统的Internet威胁将继续蔓延到工业控制领域. 工业控制网络安全性与我们常见的网络安全性和信息安全性相同吗？孙义宇给出了否定的答案.

孙义宇指出，实际上，工业控制系统的安全性与传统的信息安全是相辅相成的，并且处于同一条攻击路径上. 然而，信息安全的重点是数据安全，而工业控制系统的安全则更加关注系统的稳定性及其对生产的影响. 这也决定了两者的保护系统和结构是不同的. 例如，信息安全市场中流行的下一代防火墙强调边界保护，这对于工业控制系统而言还不够. 工业控制系统很难依赖边界保护系统. 不能认为边界保护会解决这个问题. 路径公差是工业控制保护的基本概念，因为工业控制系统通常无法在发现问题时立即切断. 这是为了确保其他系统不受影响. 如果一时发现问题，则最好隔离其他系统. 结构安全是工业控制系统的首要任务.

由于工业控制系统安全性和传统网络安全性的保护概念不同，因此两者的产品和技术不能相同. 简单地将具有工业外壳的传统信息安全产品放到工业系统中实际上是不可行的，所造成的危害相对较大. 孙义宇说网络安全智能防护系统，几年前，在石油生产控制网络中实施了一些思科安全产品和工业控制协议. 结果是错误警报和危害很大. 实施一年后，可能会将大多数设备设置为“透明”模式.

“还有一个要点. 由于工业控制系统的行业特征不同，因此没有通用保护系统可应用于所有行业的工业控制系统. 该软件可能无法升级十年，并且无法接受用于检查和杀死病毒的传统信息安全补丁程序. ”孙义安添加了.

对工业控制系统网络安全的主要威胁

与欧美国家工业控制系统的网络安全相比，我国具有自己的一些特点. 例如，工业控制系统的规模巨大，超过80％的依赖. 的新系统仍然缺乏网络安全规划和设计. 我们的用户缺乏感知工业控制网络安全风险的能力，并且现有的保护方法无法防御不断升级的网络攻击和数据盗窃. 因此，孙宜安总结了我国工业控制体系面临的五个主要威胁:

首先是工业控制设备具有大量的高风险漏洞. 无论是国内工业控制设备还是国外工业控制设备，客观上都存在高风险漏洞. 对于工业控制系统，设备更新周期非常慢. 一旦发现此漏洞，它将在该漏洞中暴露数年，这将带来很大的攻击可能性.

第二个是外国设备可能有后门. 许多后门可能是为远程调试而设计的，但是恶意使用此类后门的后果非常严重.

第三个是高级持续威胁，即APT攻击. 黑客背后的资源非常丰富，他们持续攻击很长时间，方法也很复杂. 这在关键基础设施的工业控制中非常普遍.

第四是工业网络病毒. 随着攻击方法的广泛出现，其传播已越来越不受控制. 当这种传播失控时，工业病毒就会传播.

第五，无线技术的广泛应用正日益给工业控制系统的安全保护带来巨大挑战.

“ 4 + 1”安全保证体系-工控网络安全防御之道

网络安全问题就像“矛”和“盾”一样. 什么样的“矛”需要有一种“盾牌”来捍卫. 尽管工业控制系统的网络安全面临许多不同于普通网络安全的威胁，但是黑客攻击手段变得越来越复杂，甚至可能成为一个国家与一个国家之间的对抗. 但是，孙Y认为，工业控制网络安全性也有其可靠的防御措施.

孙毅的分析指出，工业控制系统网络安全保护的概念经历了四个发展阶段. 第一阶段是在2010年Stuxnet病毒发生之前. 它仅强调物理隔离，例如网关，关守和单向隔离. 后来发现隔离非常脆弱. 现代高级持续攻击都针对隔离系统. 第二阶段，传统信息安全厂商提出的纵深防御系统，大多数项目演变成简单的信息安全产品堆叠，带来了更多的故障点，对不同的系统造成了极大的危害. 因此，它不能完全适应工业网络安全的特性. 第三阶段是从工业控制系统内部发展而来的连续防御系统. 它是通过基本的硬件创新，低延迟，高可靠性网络安全智能防护系统，自定义，连续更新以及简化的实现和操作来实现的. 尽管在此阶段仍需要解决许多问题，但其有效性正在逐步提高. 第四阶段是过去两年中以美国和以色列为代表的攻守国家战略. 在国家一级，重点是攻击技术的研究，实验，突破以及攻防示范实验室的建设. 攻击技术的改进被用来推动防御. 技术的改进将攻击的威慑力换成了安全性.

对于工业控制网络的安全防御，孙义安为工业控制网络的“ 4 + 1”安全保证系统提出了完整的生命周期解决方案. 这里的“ 4”是指结构安全，本体安全，行为安全和遗传安全.

结构安全性是指对系统体系结构安全性计划，网络安全性区域设计，区域访问控制策略以及不同网络之间的隔离和身份验证的保护. 本体安全性是指使用补偿性措施，以防止和避免由于恶意使用ICS自身的漏洞，缺陷或无意干扰而导致的系统瘫痪. 行为安全是指使用情况分析，入侵检测，审计可追溯性和其他手段来发现ICS中的异常行为，分析正常行为特征，巩固业务运营行为安全规则并阻止恶意攻击. 最后一件事是遗传安全，它是通过可信任的计算，自主芯片和家用操作系统实现的，并准备在硬件和软件体系结构方面切换到家用平台.

此处的“ 1”是指时间连续性. 在以上四种安全性的基础上，实现了持续的安全管理以及安全运维.

孙Y强调: “要有效地实现“ 4 + 1”安全系统，必须提供完整的生命周期解决方案. 必须从最早的设计和生产阶段就对设备进行测试，并在实施阶段有效. 安全计划，安全服务，检查，审计，运行中的保护，安全大数据分析和安全管理. ”​​

对于工业控制网络安全的未来趋势，孙义安强调说: “工业控制安全不仅仅是网络安全问题，它还扩展到工业生产安全问题. 当工业设施拥有自己的网络时，功能当时，该网络的安全性已成为其自身的功能安全性和生产安全性的一部分，我们希望在当前大力发展基础设施制造智能化的过程中，我们将尽早为它植入网络安全性基因. 加强网络安全. 与安全生产深度集成. ”

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