信息技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）逐漸向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IIoT）方向發(fā)展，工控網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)也逐漸成為了工業(yè)生產(chǎn)線中不可或缺的組成部分。然而，與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，由于工業(yè)控制系統(tǒng)的特殊性，其網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)愈發(fā)凸顯。因此本文將從關(guān)鍵設(shè)備集中化、協(xié)議通信特殊性、缺乏安全性設(shè)計(jì)、可溯源性不足等方面入手，探析工控網(wǎng)絡(luò)的安全威脅。
一、關(guān)鍵設(shè)備集中化
在工控網(wǎng)絡(luò)中，往往會集中控制數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)終端設(shè)備，例如生產(chǎn)線上的傳感器、機(jī)器人、PLC等，這些設(shè)備盡管功能不同，卻往往都受到同一控制中心的管理。這種集中式控制方式會導(dǎo)致一旦控制中心出現(xiàn)安全問題，則將引發(fā)整個(gè)生產(chǎn)線的癱瘓。例如2017年“勒索病毒”全球爆發(fā)時(shí)，Nissan汽車公司的工廠就因?yàn)橹行目刂葡到y(tǒng)被感染而停產(chǎn)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
因此，針對這種情況，我們需要對整個(gè)工控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層管理，并在每個(gè)終端設(shè)備上安裝防火墻等安全設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)分布式管理和保障網(wǎng)絡(luò)安全。
二、協(xié)議通信特殊性
與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)不同，工業(yè)控制系統(tǒng)中使用的通訊協(xié)議通常是定制化的，例如Modbus、Profinet、Canbus等，這些協(xié)議的設(shè)計(jì)初衷是快速、精準(zhǔn)地控制工業(yè)設(shè)備，與數(shù)據(jù)安全并沒有直接關(guān)聯(lián)。與此同時(shí)，這些協(xié)議的開放性也使得攻擊者很容易利用其漏洞進(jìn)行攻擊。例如，2018年全球大規(guī)模爆發(fā)的Mirai僵尸網(wǎng)絡(luò)攻擊事件，主要針對使用開放式Telnet協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，利用設(shè)備的默認(rèn)密碼等漏洞進(jìn)行攻擊。同樣，工業(yè)控制系統(tǒng)中存在的通訊協(xié)議漏洞也存在著類似的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，針對這類問題，我們需要運(yùn)用加密技術(shù)對通訊協(xié)議進(jìn)行加密，建立可靠的數(shù)據(jù)安全通道，以保證工控系統(tǒng)的安全可靠性。
三、缺乏安全性設(shè)計(jì)
工控設(shè)備或工控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)往往傾向于重點(diǎn)關(guān)注其功能性，而在網(wǎng)絡(luò)安全性方面的考慮相對較少。很多情況下，在工控網(wǎng)絡(luò)中使用的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序已停止維護(hù)或更新，存在軟件漏洞和系統(tǒng)版本老舊等問題，也無法滿足安全威脅不斷升級的需求。
一個(gè)安全的工控網(wǎng)絡(luò)需要具備反入侵、監(jiān)測、防御、溯源等多個(gè)安全功能，需要引起工控設(shè)備的設(shè)計(jì)/維護(hù)者的高度重視。此外，相關(guān)技術(shù)人員需要充分認(rèn)識到信息安全的重要性，將安全性作為設(shè)計(jì)和開發(fā)的首要原則，并加強(qiáng)設(shè)備的安全抗攻性能。
四、可溯源性不足
由于工業(yè)控制系統(tǒng)的特殊性，攻擊事件發(fā)生后的溯源工作也十分復(fù)雜，這也是工控網(wǎng)絡(luò)安全威脅的一個(gè)方面。往往由于設(shè)備數(shù)量龐大、數(shù)據(jù)量大，安全日志實(shí)時(shí)監(jiān)測和溯源工作都十分繁瑣。很多工具、監(jiān)測設(shè)備的日志處理能力也很有限，可能存在誤識別等問題，同時(shí)還需要對實(shí)時(shí)性和容量進(jìn)行充分考慮。
因此，針對工業(yè)系統(tǒng)的安全管理需要建立一套完善的體系，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日志流進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，快速發(fā)現(xiàn)安全事件，并對事件進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評估和事故溯源。
總體而言，工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)十分顯著。由于其特殊性，常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)無法很好地適應(yīng)其需求，需要專門的安全技術(shù)和管理體系進(jìn)行保障。因此，在未來的工業(yè)控制系統(tǒng)中，應(yīng)該在設(shè)備設(shè)計(jì)、平臺可靠性、協(xié)議通信、安全日志管理等方面不斷加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和管理實(shí)踐，構(gòu)建一套完善的工控網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全與工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展。
