褚健
工業(yè)控制系統(tǒng)是冶金、石油/石化、電力、核電、軌道交通、水處理、公共衛(wèi)生等重點領域的核心中樞,是國家關鍵信息基礎設施的重要組成部分。工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全(以下簡稱“工控安全”)是實施制造強國和網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略的重要保障,是關系到國家安全、經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的關鍵因素。
近年來,隨著“兩化融合”走向深入,工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化快速發(fā)展,大量工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)設備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接。以往由物理環(huán)境的封閉性和專用性所帶來的安全性將不復存在,關系到國計民生的諸多重要工業(yè)領域成為網(wǎng)絡攻擊的主要目標,針對能源、交通、制造業(yè)等重要領域的網(wǎng)絡攻擊事件頻發(fā)。
工控安全要求對系統(tǒng)核心部件有效保護
2016年10月17日,工業(yè)和信息化部為保障工業(yè)企業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全,制定了《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護指南》(以下簡稱《指南》)?!吨改稀穲猿帧鞍踩前l(fā)展的前提,發(fā)展是安全的保障”,以近年來我國工業(yè)控制系統(tǒng)面臨的安全問題為出發(fā)點,注重防護要求的可執(zhí)行性,從管理、技術兩方面明確了工業(yè)企業(yè)工控安全防護要求。
中控科技集團在《指南》發(fā)布后,針對“兩化”融合之后日益復雜的工業(yè)信息安全風險,通過對相關國際、國內標準的研究,并結合自身豐富的工程實踐經(jīng)驗,提出了“內建安全、縱深防御、全生命周期管理”綜合工控系統(tǒng)深度安全防護體系,突破安全隔離、內核自主可控等關鍵技術,從內在機理上逐步規(guī)避信息安全風險。經(jīng)過實踐,中控工控信息安全整體解決方案及產(chǎn)品在各種大型項目中進行應用,并取得了良好的效果。
《指南》發(fā)布前,工控安全防護聚焦于工控系統(tǒng)的邊界防護,事實證明這種單一的防護模式無法完全保障工控系統(tǒng)的安全運行。在《指南》發(fā)布后,工控安全技術向多元化發(fā)展,基于縱深防御、適用于工控現(xiàn)場環(huán)境的解決方案被普遍提出。同時,越來越多的工控安全廠商認識到,工控安全不同于傳統(tǒng)的信息安全,其要求是對工控系統(tǒng)核心部件——控制設備的有效保護,這要求工控安全防護必須覆蓋工控系統(tǒng)的所有部件,并緊密結合生產(chǎn)工藝和操作流程,貫穿工控系統(tǒng)的全生命周期。
亟須加快構建新型工控安全防護體系
基于《指南》三年的實踐,工控安全防護取得了諸多成績和進步,但現(xiàn)有的工控安全防護體系仍難以保證所有工控系統(tǒng)的安全運行,亟須加快構建更專業(yè)的新型工控安全防護體系,有效維護工業(yè)信息安全,為制造強國和網(wǎng)絡強國順利實施提供堅實保障,為此提出五點建議。第一,要加強頂層設計,整合資源,統(tǒng)
一標準。工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題不能一概而論,作為國家層面要明確對工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全進行分類。
第二,工控系統(tǒng)要逐漸實現(xiàn)自主、安全可控。自主可控的同時,也不能忽視安全。為了實現(xiàn)工控系統(tǒng)核心部件——控制設備安全,工控系統(tǒng)廠商需研究適合工控環(huán)境的安全防護技術并融合到控制系統(tǒng)內,研制具備內生安全的控制系統(tǒng),通過內生安全加固提升控制系統(tǒng)自身的防攻擊防護能力。
第三,重要工控系統(tǒng)必須部署工控網(wǎng)絡安全防護系統(tǒng)。重要工控系統(tǒng)部署的工控網(wǎng)絡安全防護系統(tǒng)應具備以下特點:針對內置預埋代碼,切斷危害,進行應急處置;在安全區(qū)域、系統(tǒng)出口,加強預警防范;以不影響生產(chǎn)和生產(chǎn)安全為前提,注意數(shù)據(jù)保護和操作保護;對系統(tǒng)重要性識別、系統(tǒng)資產(chǎn)識別、系統(tǒng)脆弱性識別、系統(tǒng)威脅識別及系統(tǒng)風險識別等維度進行安全防護;采用軟件防護、邊界維護、PLC嵌入式代碼防護、控制異常監(jiān)測與阻斷等措施進行立體防護;對工控系統(tǒng)進行無擾動實時在線修復,并啟動安全應急系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化環(huán)境中工業(yè)企業(yè)的工控網(wǎng)絡安全。
第四,盡快建設針對行業(yè)建設工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全測試床。國家、企業(yè)應加快建設其所在領域行業(yè)的工控系統(tǒng)網(wǎng)絡測試床,以測促評,以評促用,測試控制設備自身的安全性;檢驗安全產(chǎn)品的功能、可用性、安全性、可靠性及對工控系統(tǒng)是否有影響等;模擬工控安全攻擊行為,建設威脅庫,增強工控系統(tǒng)及其安全產(chǎn)品的主動防御能力。
第五,要加強工控網(wǎng)絡安全人才隊伍建設,完善或制定工控網(wǎng)絡安全產(chǎn)品標準體系。工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全攻防技術研究攻防兼顧,以攻促防。人才隊伍不僅要懂工業(yè)控制系統(tǒng)的各類技術,還要懂使用工業(yè)控制系統(tǒng)的具體對象的工藝、設備技術,只有這樣才能做到定點攻擊或精確防護。
另外,由于工業(yè)控制系統(tǒng)運行連續(xù)性、操作周期性、功能實時確定性和現(xiàn)場環(huán)境易燃、易爆、有毒、強腐蝕、強電磁干擾的工程特征,面對日益復雜的縱深滲透、動態(tài)協(xié)同的集團化攻擊,僅依靠傳統(tǒng)信息安全技術體系已無法有效應對,亟須在攻防地位嚴重不對稱、存在大量被利用的漏洞或后門的現(xiàn)實環(huán)境中,建立覆蓋設計、建設、驗收、運維和退役等全生命周期安全防護技術體系,突破信息物理空間深度融合場景下的工控安全防護難題,完善或制定工控網(wǎng)絡安全產(chǎn)品標準體系。