时间：2023-10-10 10:43:28
导语：在工业网络信息安全的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
网络安全是一个较为系统的概念，网络安全解决方案的可靠性是建立在集成网络安全技术的基础之上，由于受到各种各样因素的影响而对众多供电企业的网络安全构成威胁。随着现代科学技术水平的不断提高，电网安全生产系统、电力调度监控系统以及用电营销系统等已广泛应用于供电企业中。应用信息网络安全技术可确保各应用系统稳定可靠运行，有效提高各系统数据传输的效率，实现数据集中和数据资源共享[1]。但是，网络信息中仍然存在较多安全问题，需要对其给予重视，提高计算机网络信息的安全性并加强防护对供电企业的正常运行以及发展均具有非常重要的意义。
1地级市供电企业信息网络存在的安全问题
1.1内网网络结构不健全
现今，地级市供电企业的内网结构未能达到企业内网网络信息化的良好状态，其结构还不够健全。地级市供电企业由于条件有限，对信息安全工作的投入并不多，使其存在较大的安全隐患，加上各项安全保障措施不到位，使得内网网络缺乏健全性。但是，随着营销、生产、财务等各个专业的信息系统的上线投运，使得整个信息管理模式中较为薄弱的网络安全系统成为最短板。
1.2职工安全防范意识不够
要使网络信息安全得到保障，就要提高地级市供电企业的工作人员的综合素质。目前，地级市供电企业的工作人员具有技术水平参差不齐、缺乏安全防范意识的特点。年轻职员的操作能力不够高，对突发事件的应对措施等相关知识没有足够的积累；而老龄职工又难以完全掌握网络信息安全，跟不上信息化的更新脚步，对新型网络技术的了解不全面等[2]。这也是地级市供电企业信息网络安全中存在的问题，应当给予重视。
1.3网络信息化机构漏洞较多
当前地级市供电企业的网络信息化管理还不是一个完整的体系，其中各类系统的数据存储、关键流程流转等都是非常重要的环节，不能出现任何问题，但由于安全管理的漏洞较多，所承载的网络平台的安全性也较低，使信息管理的发展不具平衡性。针对现状来看，计算机病毒、黑客攻击等所导致的关键保密数据外泄是对地级市供电企业最具威胁性的安全隐患。虽然应用各种计算机准入技术和可移动存储介质的加密技术可保障企业信息网络安全，但是还存在操作系统正版化程度严重不足的情况[3]。由于被广泛使用的XP操作系统在企业内已停止更新，导致操作系统的针对性攻击越来越频繁。一旦出现计算机网络病毒，就会在企业内部的计算机中进行大规模传播，从而为相对公开化的网络提供了机会，导致计算机系统遭到恶意破坏，甚至系统崩溃。不法分子就会趁机盗取企业的机密文件，对供电系统的相关数据进行篡改，毁灭性地攻击供电系统，严重时还会导致整个供电系统的大面积瘫痪。
2对地级市供电企业信息网络安全的防范措施
2.1加强对网络设备的管理
采用内外网物理隔离，在内网边界设置入侵监测系统；在内外网边界同时设置千兆硬件防火墙。对VLAN装置进行优化，对局域网合理分割安全区域；对于VLAN之间的信息交换进行严格规划，访问控制列表须详细规划，对VLAN的合法访问给予授权，对非法访问则进行隔离，同时还要运用VACL优化访问控制列表，使其安全性得到保障。入侵监测系统的配置可对利用常用端口的漏洞所实施的攻击以及病毒进行防范。
2.2加强对服务器的管理
专用业务服务器的访问权限较严格，其访问精度须达到“终端级别”；采用VACL隔离无需相互访问的服务器。仔细认真地整理和统计服务器中应用系统的使用对象及需开放的服务端口，并根据实际情况进行调整。逐一匹配IDS到开通的服务端口中，并对同一源地址、目的地址的连接次数进行限制，控制数据包的大小，监控对主机提供服务的端口，如果发现有攻击行为就会自动连接到防火墙模块。
2.3加强对终端设备的管理
设置北信源内网安全管理系统可对终端设备管理进行强化，从而保护内部资源与网络的安全。这个系统是由移动存储管理、文件保密管理、补丁管理和终端管理构成，终端管理系统可使桌面行为监管、准入控制、外设与接口管理、终端资产管理等功能得以实现。补丁管理系统是分析系统漏洞以及对流量进行控制，而文件保密管理和移动存储管理是对文件、目录、U盘、磁盘盒等进行保密管理。
2.4防火墙的拦截
防火墙被称为控制逾出两个方向通信的门槛，是对计算机网络安全进行保护的一种技术措施，也是对网络中的黑客入侵进行阻止的有力屏障。在电力系统杀毒软件的基础上再对防火墙软件系统进行配置是安全性较高的措施，并且可以预防黑客或不法分子的入侵，对计算机网络信息和系统的备份都具有重要意义，另外还可定期检查备份，使其有效性得到保证[4]。防火墙系统由过滤防火墙、防火墙和双穴防火墙组成。过滤防火墙是设置于网络层的，它能够实现路由器上的过滤。防火墙又称应用层网管级防火墙，由服务器和过滤路由器组成，是目前最流行的防火墙。双穴防火墙主要是对一个网路的数据进行搜集，并选择性地将数据发送至另一个网络中。在电力系统中合理、科学地配置防火墙可保障计算机信息网络的安全性，同时对网络之间连接的可靠性和安全性也具有重要意义。
2.5使用正版化的操作系统和应用软件，并及时升级
使用正版化的操作系统和应用软件具有专业有效的售后服务支持，可随时请专业人员对电脑所出现的问题进行解决。另外，随着人们对软件功能要求和硬件升级的不断提高，使用正版化的操作系统和应用软件可随时获得安全升级，避免盗版软件所带来的安全隐患，有效防范企业隐私信息外泄。因此，地级市供电企业应使用正版化的操作系统和应用软件，并及时进行升级，以使信息网络的安全性得到提高。
2.6提高员工的综合素质
地级市供电企业应提高全体工作人员的计算机网络信息安全知识水平和技术水平，提高其计算机网络信息窃密泄密的防护水平以及综合能力。严禁将泄密的计算机和互联网或其他公共信息网进行连接，在非泄密计算机或者互联网中对机密文件进行处理，落实计算机网络信息安全保密责任制，提高员工对网络安全的认识[5]。还可设立安全保密管理系统，签署保密协议，对供电企业的计算机网络安全的管理与监督进行加强，定期对其安全性进行检查。做好文件的登记、存档和销毁工作，对系统中的网络信息安全隐患能够及时发现并处理，从而保证地级市供电企业网络信息的安全。另外，企业也应严格遵循相关的信息保密工作文件要求，防止外部侵害和网络化所造成的机密泄露。
3结束语
关键词：通信工程项目；安全监理
中图分类号： U415 文献标识码： A
引言：20世纪80年代以来，以计算机和因特网技术为主的现代信息技术取得了突飞猛进的发展，为全球各个领域、各部门的工作带来了深刻的变革。事实说明，信息与物质能源共同构成了企业乃至国家生存的客观世界三大资源和要素，其对各行各业的生存与发展所起的重要作用决不亚于物质和能源。随着现代信息技术的发展，作为IT行业排头兵的通信企业在自身的信息网络建设上也得到了长足的进步，其生产、经营都越来越强烈地依赖于企业的信息网络。对网络利用和依赖的程度越高，就越要求我们重视网络的安全防护。尤其是随着INTERNET/INTRANET技术的兴起，当前的通信企业网已经不再是一个封闭的内部网，而逐步成为一个开放的、互联的“大”网。
INTERNET技术应该说是一把双刃剑，它为通信企业各部门的信息化建设、生产效率和服务质量的提高带来了极大的促进作用，但是它也对传统的企业安全体系提出了严峻的挑战。由于计算机信息具有共享和易于扩散等特性，它在处理、存储、传输和使用上有着严重的脆弱性，即很容易扰、滥用和丢失，甚至被泄漏、窃取、篡改、冒充和破坏，还有可能受到计算机病毒的感染，所以对于通信企业来说，构筑信息网络的安全防线事关重大、刻不容缓。本文就当前通信企业的信息网络发展现状结合国内外信息安全技术发展的新动向，谈谈对通信企业信息网络安全建设的一些心得和体会。
1.通信企业信息网络面临的主要安全威胁
纵观近年来信息网络安全的发展动态，当前通信企业信息网络安全主要来自于以下三个方面的威胁：
1.1物理威胁
1.1.1建立严格的信息安全保障制度，制定完备的机房安全管理规章。这部分的手段包括妥善保护磁带和文档资料，防止非法人员进入机房进行偷窃和破坏活动，同时采取妥善措施抑制和防止电磁泄漏，主要可以采用两类防护措施：一类是对传导发射的防护，主要采取对电源线和信号线性能良好的滤波器，以减小传输阻抗和导线间的交叉耦合；另一类是对辐射的防护，这类防护措施又可以分为以下两种：一是采用各种电磁屏蔽措施，如对设备的金属屏蔽和各种接插件的屏蔽，同时对机房的下水管、暖气管和金属门窗进行防护和隔离；二是采用干扰的防护措施，即在计算机系统工作的同时，利用干扰装置产生一种与计算机系统辐射相关的伪噪声，向空间辐射来掩盖计算机系统的工作频率和信息特征。另外，还要建立计算机信息系统安全等级制度、国际互联网备案制度、发生案件报告制度等，定期监督检查上述制度的落实情况。
1.2病毒威胁：
1.2.1系统的防护措施；建立全面立体的企业防毒和反黑网络，对桌面、网络和服务器进行全方位防护。
1.2.2采用稳妥的系统保护技术；系统的备份技术，采用先进的备份手段和备份策略来最大限度地保证系统信息在遭受破坏后的可恢复性。采用这三方面的技术，企业信息网才算是有了全面的安全——即通常所说的全面解决方案。这里的第一种技术与第三种技术与传统的通信网防护措施基本相同，下面我们就第二种技术的具体实施作一说明。建立全方位的立体防毒反黑网络。企业的计算机网络通常有很多 PC机和不同的应用服务器，构建网络防毒反黑系统时，应当对网络内所有可能作为病毒寄居、传播及受感染的计算机进行有效地处理，并对黑客可能入侵的节点进行有效的监控和保护。一方面需要对各种病毒和黑客进行有效的“查”和“防”；另一方面也要强调防毒反黑网络在实施、操作、维护和管理中的简洁、方便和高效。最大限度地减轻使用人员和维护人员的工作量一个成功的全方位立体防毒反黑网络应当具有以下特征：
1.2.3防毒反黑网络体系结构应当包括从PC到各种服务器，从操作系统到各种应用软件，从单机到网络的全方位防病毒解决方案；
1.2.4同时，该网络必须集成中央控管，远程软件分发,远程升级等工具，便于系统管理；
1.2.5网络具有“查毒”、“杀毒”、“防毒”、“预警”等全面的功能，并能够适用于多个平台的产品。另外，由于目前的病毒传播越来越强烈地体现其网络特性,尤其以电子邮件为载体的病毒传播日益猖獗，病毒在压缩文件和打包邮件中埋藏极深，因此系统还应当能够实现邮件的实时防毒，同时能够对压缩文件进行快速查毒。
1.3黑客威胁：
1.3.1具备“防火墙”功能，由于通信企业信息网中潜在着可能的黑客入侵，所以在每个网络节点上都应安装有“防火墙”，防火墙能够起到实时监控的作用，当用户上网时，防火墙将充当个人电脑与网络间的过滤器，并对黑客可能入侵的各个网络端口进行屏蔽与防护。
目前，组建这样的系统可以有许多选择，比如冠群金辰的Kill for Windows NT/Windows 2000，Norton公司的Norton Antivirus 2000以及Network Associate公司的面向企业网络的病毒防保方案TVD(Total Virus Defense)Enterprise都是很好的选择，对于个人防火墙来说，Network ICE公司的Black ICE是一个值得推荐的产品，其运行如图1（略）所示，除了可以监测入侵者外，还可以给出对系统安全的各种“忠告”。
1.3.2采取上述技术措施外，建立严密的规章制度也是十分必要的，如告知员工不要通过无防护的接口上网，不要随便执行附加在电子邮件中来历不明的附件,反病毒软件要经常升级等，并设置专职人员监督执行。
2．通信工程的特点
通信工程的特点是点多、面广。就设备安装来说，在机房内的设备，分为动力、交换、传输三大专业，设备的品种及规格多，单元的工程所涉及的专业多，如新建汇聚机房的设备包括外电接入的AC箱、空调、配电柜、整流屏、蓄电池、电源列头柜、ODF架、主设备机柜等等；建设单位对设备的安装质量要求高，施工工期紧，为保证按时按质完成设备安装工作，需要监理人员周密计划，抓好工程的投资、进度和质量制约，特别是要做好监理的质量制约这一关键环节，做好安全管理和协调工作，才能向业主交出满意的答卷。
3．通信工程项目开工前的安全监理措施
3.1部安全培训教育
监理单位应主动在开工前向工程主管人员索要本公司相关安全管理规定、机房安全管理办法、应急故障处理流程等文件，并将收集的资料发给各参建单位，同时要求各参建单位组织全部入场人员进行培训学习，以便尽快熟悉掌握。各参建单位尤其是施工单位负责人员需在开工前认真组织本期工程所有人员进行培训学习，充分熟悉本公司所有的安全生产规定，同时强调现场施工的规范性、纪律性，确保安全文明施工。在项目工程开工前，对施工单位安全措施的审核。
监督施工单位做好各安全措施的实施。
4．结束语
安全本身不是目的，它只是一种保障。网络安全涉及的范围非常宽广。不管是从技术角度，还是从实际意义角度，它都是一个太大的话题。本文讨论了在通信企业信息网络中网络安全的实现。
企业网络安全是国家网络安全的基石，也是针对未来的信息战来加强国防建设的重要基础。一般来说，安全性越高，其实现就越复杂，费用也相应的越高。对于企业来说，就需要对网络中需保护的信息和数据进行详细的经济性评估，决定投资强度。企业的网络安全工作可以根据本企业的主营方向来决定是建设自己的网络安全服务队伍，还是购买市场上的网络安全服务产品，对于通信企业网则可以选择购买服务产品来减少成本。笔者认为制定严格完备的网络安全保障制度是实现网络安全的前提，采用高水平的网络安全防护技术是保证，认真地管理落实是关键。
参考文献：
关键词：供电企业 信息网络安全 病毒 防火墙
中图分类号：U223 文献标识码： A 文章编号：
1、引言
网络安全是一个系统的概念，可靠的网络安全解决方案必须建立在集成网络安全技术的基础上，比如系统认证、建立IP地址登记、数据库登录权限和各类服务的授权、加密及备份，访问及操作的控制等。
信息网络自身的脆弱性主要包括：在信息输入、处理、传输、存储、输出过程中存在的信息容易被篡改、伪造、破坏、窃取、泄漏等不安全因素；信息网络自身在操作系统、数据库以及通信协议等存在安全漏洞和隐蔽信道等不安全因素；在其他方面如磁盘高密度存储受到损坏造成大量信息的丢失，存储介质中的残留信息泄密，计算机设备工作时产生的辐射电磁波造成的信息泄密，等等这些不安全因素导致了众多威胁供电企业网络安全的行为。
1.1非法登录式的入侵
在电力企业信息数据库，能够找到很多我们需要的资料和数据，其中包括机密度很高的资料。所以，没有权限而又想得到这些资料的人，会采用网络攻击侵入的方式来达到系统登录。网络攻击式的入侵是一项系统性、程序非正常性的行为，主要内容包括：目标分析；文档、资料；破解密码；登陆系统、日志清除、数据篡改、消除痕迹等技术。供电企业网络安全形势存在恶意入侵的可能，系统破坏、信息泄密和数据篡改等方面需要进行技术性的防范。
1.2非正常的软件应用
随着网络技术的发展，计算机安全技术也得到了广泛、深入性的研究与应用，各种应用类型的安全软件随处可见。包括功能强大且完全免费的网络性的安全软件。在供电企业内部计算机使用的人员中，很多的人没有接受过系统的安全知识的学习；不经过信息管理人员的授权或同意，在局域网上应用此类非正式的软件，给系统的正常性、安全性带来了危害。
1.3网络病毒的传播伴随型病毒，
这一类病毒并不改变文件本身，它们根据算法产生EXE文件的伴随体，具有同样的名字和不同的扩展名（COM），例如：XCOPY.EXE的伴随体是XCOPY-COM。病毒把自身写入COM文件并不改变EXE文件，当DOS加载文件时，伴随体优先被执行到，再由伴随体加载执行原来的EXE文件。
“蠕虫”型病毒，通过计算机网络传播，不改变文件和资料信息，利用网络从一台机器的内存传播到其它机器的内存，计算网络地址将自身的病毒通过网络发送。有时它们在系统存在，一般除了内存不占用其它资源。寄生型病毒除了伴随和“蠕虫”型，其它病毒均可称为寄生型病毒，它们依附在系统的引导扇区或文件中，通过系统的功能进行传播。
诡秘型病毒它们一般不直接修改DOS中断和扇区数据，而是通过设备技术和文件缓冲区等DOS内部修改，不易看到资源，使用比较高级的技术。利用DOS空闲的数据区进行工作。
变型病毒（又称幽灵病毒）这一类病毒使用一个复杂的算法，使自己每传播一份都具有不同的内容和长度。它们一般的作法是将一段混有无关指令的解码算法和被变化过的病毒体组合而成。
1.4恶意网页
网页病毒是利用网页来进行破坏的病毒，它使用一些SCRIPT语言编写的一些恶意代码利用浏览器的漏洞来实现病毒植入。当用户登录某些含有网页病毒的网站时，网页病毒便被悄悄激活，这些病毒一旦激活，可以利用系统的一些资源进行破坏。轻则修改用户的注册表，使用户的首页、浏览器标题改变，重则可以关闭系统的很多功能，装上木马，染上病毒，使用户无法正常使用计算机系统，严重者则可以将用户的系统进行格式化。而这种网页病毒容易编写和修改，使用户防不胜防。
1.5各种软件本身的漏洞涌现
软件本身的特点和软件开发者开发软件时的疏忽，或者是编程语言的局限性，比如c家族比java效率高但漏洞也多，电脑系统几乎就是用c编的，所以常常要打补丁。 软件漏洞有时是作者日后检查的时候发现的，然后出补丁修改；还有一些人专门找别人的漏洞以从中做些非法的事，当作者知道自己的漏洞被他人利用的时候就会想办法补救。
以我们熟悉的微软公司的WINDOWS系列操作系统为例，每隔一段时间，都会在微软的官方网站上贴出最近发现的漏洞补丁。
2供电企业网络安全基本防范措施
针对电力网络脆弱性，需要加强的网络安全配置和策略应该有以下几个方面。
2.1防火墙拦截
防火墙是最近几年发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施，它是一个用以阻止网络中的黑客访问某个机构网络的屏障，也可称之为控制逾出两个方向通信的门槛。在网络边界上通过建立起相应的网络通信监控系统来隔离内部和外部网络，以阻档外部网络的侵人；针对电力企业的实际，我个人认为“防火墙十杀毒软件”的配置手段是比较合适的，但定期的升级工作是必须的，否则也只能是一种摆设。
防火墙具有很好的网络安全保护作用。防火墙作为内部网与外部网之间的一种访问控制设备，常常安装在内部网和外部网交界点上；入侵者必须首先穿越防火墙的安全防线，才能接触目标计算机。你可以将防火墙配置成许多不同保护级别。高级别的保护可能会禁止一些服务，如视频流等，但至少这是你自己的保护选择。
主要作用：
（1） Internet防火墙可以防止Internet上的危险(病毒、资源盗用)传播到网络内部。
（2） 能强化安全策略；
（3） 能有效记录Internet上的活动；
（4）可限制暴露用户点；
（5）它是安全策略的检查点。
即便企业有了各种各样防火墙和杀毒软件的保护，企业系统管理员也不能够高枕无忧。为了预防意外的破坏造成信息丢失和网络瘫痪，必须要事先做好网络信息和系统的备份。当然，定期检验备份的有效性也非常重要。同时也是对信息管理人员数据恢复技术操作的演练，做到遇到问题不慌乱，从容应付，提供有保障的网络访问服务。
防火墙类型主要包括包过滤防火墙、防火墙和双穴防火墙。其中包过滤防火墙设置在网络层，可以在路由器上实现包过滤。这种防火墙可以用于禁止外部非法用户的访问，也可以用来禁止访问某些服务类型。防火墙又称应用层网管级防火墙，由服务器和过滤路由器组成，是目前教为流行的一种防火墙。双穴防火墙从一个网络搜集数据，并具有选择的把它发送到另一个网络。
合理的配置防火墙，是确保我们电力企业网络安全的首要选项。保证我们的网络之间的连接安全，不会在连接端口出现安全漏洞。
2.2用户管理机制
计算机在网络中的应用，存在两种身份:一种是作为本地计算机，用户可以对本地的计算机资源进行管理和使用；另一种是作为网络中的一份子。高级的操作系统，都支持多用户模式，可以给使用同一台计算机的不同人员分配不同的帐户，并在本地分配不同的权限。在网络的服务器中安装的网络操作系统，更是存在严格的用户管理模式。微软的WINDOWS系列操作系统，从WINNT开始，到WIN2000 SERVER的用户管理日趋完善，从单纯的域管理，发展到活动目录的集成管理。在应用服务器上我门可以详细规定用户的权限，有效地防止非法用户的登陆和恶意人侵。
2.3密码管理权限机制
生活在信息时代，密码对每个人来说，都不陌生。供电企业的信息网络环境，密码显得尤为重要。可以这样说，谁掌握了密码，谁就掌握了信息资源。当你失去了密码，就像你虽然锁上了门，可是别人却有了和你同样的门钥匙一样。特别将这个题目单独列出，是因为作为一个网络管理人员，深刻感觉到我们电力企业内部网络中，存在大量不安全的密码。比如弱口令:123,000,admin等等。这些密码表面上看是存在密码，但实际上用专用的网络工具查看的时候，很容易的就会被破解。某些网站和服务器的密码便是如此。
2.4系统升级
随着硬件的升级和对软件功能要求的不断提高，软件漏洞的不断出现，我们必须要不断的对自己使用的软件升级。我们所使用的操作系统和应用软件，随着使用频率的提高和使用条件的多样化，需要采用系统软硬件升级的方式来提高信息网络的安全性。
3、结束语
信息网络安全是指防止信息网络本身及其采集、加工、存储、传输的信息数据被故意或偶然的非授权泄露、更改、破坏或使信息被非法辨认、控制，即保障信息的可用性、机密性、完整性、可控性、不可抵赖性。
通过加强对信息网络安全知识和学习与培训，注重“以人为本，辅以技术，重在管理，管用并济”是信息网络安全管理的根本原则。通过了解网络的各种不安全因素，其目的在于把我们应用的信息网络加强起来。建设安全、稳定的电力企业信息网络，来实现“实体可信，行为可控，资源可管，事件可查，运行可靠” 的安全信息网络，保证不间断的信息网络给我们提供更加便捷和丰富的信息服务。
参考文献：
[1]卢开澄：《计算机密码学―计算机网络中的数据预安全》（清华大学出版社1998）
【关键词】 核电 工业控制系统 安全测试 风险评估 应对策略
【Abstract】 This paper illustrates the difference between ICS and IT system， the diversity between information security and functional safety and significant security events abroad. The specification of ICS in nuclear power generation is presented. The regulations and safety standards for ICS in nuclear power plant are also introduced. Based on the basic security requirements for nuclear power generation in our country， an integrated protect strategy is proposed.
【Key words】 Nuclear power generation；Industrial control system ；Safety testing；Risk assessment；Protect strategy
1 引言
随着信息和通信技术的发展，核电领域工业控制系统（Industrial Control System，ICS）的结构变得愈发开放，其需求方逐渐采用基于标准通信协议的商业软件来代替自主研发的工业控制软件。这种趋势降低了最终用户的研发投入成本，同时，设备与软件的维护任务可以交给工业控制系统解决方案提供方，节省了人力维护成本。
ICS系统的联通特性在带来方便的同时也给核电工业控制系统安全防护提出了新的挑战，近年来，多个国家的ICS系统受到了安全威胁。为应对核电领域网络安全风险挑战，建立工业控制安全与核安全相结合的保障体系，本文从工业控制系统与信息系统的界定、核电信息安全与功能安全的区别、核电工业控制系统基本安全要求等方面阐述我国目前面临的核电信息安全形势，介绍了核电领域重要的信息安全事件，并总结了核电工业控制系统安全的应对策略。
2 工业控制系统与信息系统的界定
标准通信协议的引入使ICS具备了互联互通的特性，ICS与传统IT系统的界线似乎变得更加模糊了。然而，ICS系统与IT系统相比仍然具有很多本质上的差异。
美国问责总署（GAO）的报告GAO-07-1036[1]、美国国家标准技术研究院NIST SP 800-82[2]根据系统特征对IT系统和ICS系统进行了比较，IT系统属于信息系统（Cyber System），ICS系统属于信息物理融合系统（Cyber-Physical System）。下文将从不同角度说明两种系统的差异。
2.1 工业控制系统与信息系统的界定
模型和参考体系是描述工业控制系统的公共框架，工业控制系统被划分为五层结构，如图1。
第五层―经营决策层。经营决策层具有为组织机构提供核心生产经营、重大战略决策的功能。该层属于传统IT管理系统，使用的都是传统的IT技术、设备等，主要由服务器和计算机构成。当前工业领域中企业管理系统等同工业控制系统之间的耦合越来越多，参考模型也将它包含进来。
第四层―管理调度层。管理调度层负责管理生产所需最终产品的工作流，它包括业务管理、运行管理、生产管理、制造执行、能源管理、安全管理、物流管理等，主要由服务器和计算机构成。
第三层―集中监控层。集中监控层具有监测和控制物理过程的功能，主要由操作员站、工程师站、辅操台、人机界面、打印工作站、数据库服务器等设备构成。
第二层―现场控制层。现场控制层主要包括利用控制设备进行现场控制的功能，另外在第二层也对控制系统进行安全保护。第二层中的典型设备包括分散控制系统（DCS）控制器、可编程逻辑控制器（PLC）、远程终端控制单元（RTU）等。
第一层―采集执行层。现场执行层指实际的物理和化学过程数据的采集、控制动作的执行。本层包括不同类型的生产设施，典型设备有直接连接到过程和过程设备的传感器、执行器、智能电子仪表等。在工业控制系统参考模型中，现场执行层属于物理空间，它同各工业控制行业直接相关，例如电力的发电、输电、配电，化工生产、水处理行业的泵操作等；正是由于第一层物理空间的过程对实时性、完整性等要求以及它同第二、三、四层信息空间融合才产生工业控制系统特有的特点和安全需求[3]。
随着信息物理的融合，从广义来说，上述五层都属于工业控制系统；从狭义来说，第一层到第三层的安全要求及技术防护与其他两层相比具备较大差异，第一层到第三层属于狭义工业控制系统，第四层到第五层属于信息系统。
2.2 工业控制系统与信息系统的差异
从用途的角度来说，ICS属于工业生产领域的生产过程运行控制系统，重点是生产过程的采集、控制和执行，而信息系统通常是信息化领域的管理运行系统，重点在于信息管理。
从系统最终目标的角度来看，ICS更多是以生产过程的控制为中心的系统，而信息技术系统的目的是人使用信息进行管理。
从安全的角度来说，传统IT系统的安全三要素机密性、完整性、可用性按CIA原则排序，即机密性最重要，完整性次之，可用性排在最后；而工业控制系统不再适用于这一原则，其安全目标应符合AIC原则，即可用性排在第一位，完整性次之，机密性排在最后。
从受到攻击后产生的结果来说，工业控制系统被攻陷后产生的影响是巨大的，有时甚至是灾难性的：一是造成物质与人员损失，如设备的报废、基础设备的损坏、对人员的伤害、财产的损失、数据的丢失；二是造成环境的破坏，如水、电、气、热等人民生活资源的污染，有毒、危险物质的无序排放、非法转移与使用，公共秩序的混乱；三是造成对国民经济的破坏，如企业生产与经营中断或停顿、工人停工或失业，对一个地区、一个国家乃至对全球经济具备重要的影响；四是严重的则会导致社会问题和国家安全问题，如公众对国家的信心丧失、恐怖袭击等。
从安全需求的角度来说，ICS系统与IT的差异可以归纳为表1。
3 核电信息安全与功能安全的区别
功能安全（Functional Safety）是保证系统或设备执行正确的功能。它要求系统识别工业现场的所有风险，并将它控制在可容忍范围内。
安全相关系统的概念是基于安全完整性等级（SIL1到SIL4）的。它将系统的安全表示为单个数字，而这个数字是为了保障人员健康、生产安全和环境安全而提出的衡量安全相关系统功能失效率的保护因子，级别越高，失效的可能性越小。某一功能安全的SIL等级一旦确定，代表它的风险消减能力要求被确定，同时，对系统的设计、管理、维护的要求严格程度也被确定。信息安全与功能安全虽然都是为保障人员、生产和环境安全，但是功能安全使用的安全完整性等级是基于硬件随机失效或系统失效的可能性计算得出的，而信息安全的失效具有更多可能的诱因和后果。影响信息安全的因素非常复杂，很难用一个简单的数字描述。然而，功能安全的全生命周期安全理念同样适用于信息安全，信息安全的管理和维护也须是反复迭代进行的。
4 核电工业控制系统基本安全要求
我国核安全法规及政策文件主要包括《HAF001中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》、《HAF501中华人民共和国核材料管制条例》、《HAF002核电厂核事故应急管理条例》、《民用核安全设备监督管理条例 500号令》、《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》（工信部协[2011]451号）等；指导性文件主要有《HAD核安全导则》，与核电厂工业控制系统安全相关的有《HAF003 核电厂质量保证安全规定》、《HAD102-01核电厂设计总的安全原则》、《HAD102-10核电厂保护系统及有关设备》、《HAD102-14核电厂安全有关仪表和控制系统》、《HAD102-16核电厂基于计算机的安全重要系统软件》、《HAD102-17核电厂安全评价与验证》等导则，标准规范有《GB/T 13284.1-2008 核电厂安全系统 第1部分：设计准则》、《GB/T 13629-2008 核电厂安全系统中数字计算机的适用准则》、《GB/T 15474-2010 核电厂安全重要仪表和控制功能分类》、《GB/T 20438-2006 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》、《GB/T 21109-2007 过程工业领域安全仪表系统的功能安全》[4]等。
然而，我国核电信息安全方面的标准与我国法律的结合不紧密。《RG 5.71核设施的信息安全程序》是美国核能监管委员会（NRC）参考联邦法规中对计算机、通信系统和网络保护的要求，针对核电厂而制定的法规，《RG 1.152核电厂安全系统计算机使用标准》是为保障用于核电厂安全系统的数字计算机的功能可靠性、设计质量、信息和网络安全而制定的法规，其所有的背景与定义均来源于联邦法规。而我国的相关标准仅是将RG 5.71中的美国标准替换为中国标准，且国内相关核电领域法规缺乏对信息安全的要求。
5 核电工业控制系统重要安全事件
5.1 蠕虫病毒导致美国Davis-Besse核电站安全监控系统瘫痪
2003年1月，“Slammer”蠕虫病毒导致美国俄亥俄州Davis-Besse核电站安全监控系统瘫痪，核电站被迫停止运转进行检修。经调查，核电站没有及时进行安装补丁，该蠕虫使用供应商被感染的电脑通过电话拨号直接连到工厂网络，从而绕过防火墙。
5.2 信息洪流导致美国Browns Ferry核电站机组关闭
2006年8月，美国阿拉巴马州的Browns Ferry核电站3号机组受到网络攻击，当天核电站局域网中出现了信息洪流，导致反应堆再循环泵和冷凝除矿控制器失灵，致使3号机组被迫关闭。
5.3 软件更新不当引发美国Hatch核电厂机组停机
2008年3月，美国乔治亚州Hatch核电厂2号机组发生自动停机事件。当时，一位工程师正在对该厂业务网络中的一台计算机进行软件更新，该计算机用于采集控制网络中的诊断数据，以同步业务网络与控制网络中的数据。当工程师重启计算机时，同步程序重置了控制网络中的相关数据，使得控制系统误以为反应堆储水库水位突然下降，从而自动关闭了整个机组。
5.4 震网病毒入侵伊朗核电站导致核计划停顿
2010年10月，震网病毒（Stuxnet）通过针对性的入侵伊朗布什尔核电站核反应堆控制系统，攻击造成核电站五分之一的浓缩铀设施离心机发生故障，直接影响到了伊朗的核计划进度，严重威胁到的安全运营。该事件源于核电厂员工在内部网络和外部网络交叉使用带有病毒的移动存储介质。
5.5 无线网络引入的木马引发韩国核电站重要信息泄露
2015年8月，曾泄漏韩国古里核电站1、2号机组内部图纸、月城核电站3、4号机组内部图纸、核电站安全解析代码等文件的“核电反对集团”组织通过社交网站再次公开了核电站等机构的内部文件，要求韩国政府与该组织就拿到的10万多张设计图问题进行协商，并威胁韩国政府如不接受上述要求，将向朝鲜以及其他国家出售所有资料。本事件源于核电厂员工在企业内网和企业外部利用手机使用不安全的无线网络信号，被感染木马而引发。
6 核电工业控制系统安全应对策略
6.1 完善核电工业控制系统安全法规及标准
根据工信部协[2011]45l号文[5]，工业控制系统组网时要同步规划、同步建设、同步运行安全防护措施，明确了工业控制系统信息安全管理基本要求，即连接管理要求、组网管理要求、配置管理要求、设备选择与升级管理要求、数据管理要求、应急管理要求。核电行业主管部门、国有资产监督管理部门应结合实际制定完善相关法规制度，并参考《IEC 62443工业通讯网络 网络和系统安全》、《NIST SP800-82 工业控制系统安全指南》、《GB/T 26333-2010工业控制网络安全风险评估规范》、《GB/T 30976.1-2014 工业控制系统信息安全 第1部分：评估规范》、《GB/T 30976.2-2014工业控制系统信息安全 第2部分：验收规范》、《GB/T 22239-2008 信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求》、《IEEE Std 7-432-2010 核电站安全系统计算机系统》制定适用于核电领域的工业控制系统安全标准。同时，部分企业对推荐性标准的执行力度不够，有必要出台若干强制性标准。
6.2 健全核电工业控制系统安全责任制
核电企业要按照谁主管按照谁负责、谁运营谁负责、谁使用谁负责的原则建立健全信息安全责任制，建立信息安全领导机构和专职部门，配备工业控制系统安全专职技术人员，统筹工业控制系统和信息系统安全工作，建立工业控制系统安全管理制度和应急预案，保证充足的信息安全投入，系统性开展安全管理和技术防护。
6.3 统筹开展核电工业控制系统安全防护
结合生产安全、功能安全、信息安全等多方面要求统筹开展工业控制系统安全防护，提升工业控制系统设计人员、建设人员、使用人员、运维人员和管理人员的信息安全意识，避免杀毒等传统防护手段不适用导致工业控制系统未进行有效防护、工业控制系统遭受外界攻击而发生瘫痪、工业控制系统安全可靠性不足导致停机事故、工业控制系统重要信息失窃密等风险。
6.4 建立核电工业控制系统测试管控体系
系统需求、设计、开发、运维阶段的一些问题会影响工业控制系统的安全可靠运行，因此有必要在系统需求设计、选型、招标、建设、验收、运维、扩建等阶段强化厂商内部测试、出厂测试、选型测试、试运行测试、验收测试、安全测试、入网测试、上线或版本变更测试等测试管控手段，提升系统安全性。
6.5 开展工业控制系统安全测试、检查和评估
企业要定期开展工业控制系统的安全测试、风险评估、安全检查和安全评估，以便及时发现网络安全隐患和薄弱环节，有针对性地采取管理和技术防护措施，促进安全防范水平和安全可控能力提升，预防和减少重大网络安全事件的发生。核电行业主管部门、网络安全主管部门要加强对核电领域工业控制系统信息安全工作的指导监督，加强安全自查、检查和抽查，确保信息安全落到实处。
综上所述，围绕我国核设施安全要求，完善核电信息安全法规标准，落实信息安全责任制，统筹开展安全技术防护，建立工业控制系统测试管控体系，定期开展安全测试和评估，是当前和今后核电领域开展工业控制系统信息安全保障的重要内容。
参考文献：
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[3]彭勇，江常青，谢丰，等.工业控制系统信息安全研究进展 [J].清华大学学报，2012，52（10）：1396-1408.
【 关键词 】 烟草；工业控制系统；信息安全；风险评估；脆弱性测试
1 引言
随着工业化和信息化进程的加快，越来越多的计算机技术以及网络通信技术应用到烟草自动化生产过程中。在这些技术提高了企业管理水平和生产效率的同时，也带来了病毒和恶意代码、信息泄露和篡改等网络信息安全问题。当前，烟草企业所建成的综合自动化系统基本可以分为三层结构：上层为企业资源计划（ERP）系统；中间层为制造执行系统（MES）；底层为工业控制系统。对于以ERP为核心的企业管理系统，信息安全防护相对已经成熟，烟草企业普遍采用了防火墙、网闸、防病毒、防入侵等防护措施。而随着MES技术在烟草企业的广泛实施，越来越多企业开始考虑在底层的工业控制系统进行信息安全防护工作。近年来，全球工业控制系统经历了“震网”、“Duqu”、“火焰”等病毒的攻击，这些安全事件表明，一直以来被认为相对封闭、专业和安全的工业控制系统已经成为了黑客或不法组织的攻击目标。对于烟草企业的工业控制系统，同样也面临着信息安全问题。
与传统IT系统一样，在工业控制系统的信息安全问题研究中，风险评估是其重要基础。在工业控制系统信息安全风险评估方面，国外起步较早，已经建立了ISA/IEC 62443、NIST800-82等一系列国际标准和指南；而国内也相继了推荐性标准GB/T 26333-2010：工业控制网络安全风险评估规范和GB/T30976.1～.2-2014：工业控制系统信息安全（2个部分）等。当前，相关学者也在这方面进行了一系列研究，但国内外还没有一套公认的针对工业控制系统信息安全风险评估方法，而且在烟草行业的应用实例也很少。
本文基于相关标准，以制丝线控制系统为对象进行了信息安全风险评估方法研究，并实际应用在某卷烟厂制丝集控系统中，为后续的安全防护工作打下了基础，也为烟草工业控制系统风险评估工作提供了借鉴。
2 烟草工业控制系统
烟草工业企业生产网中的工控系统大致分成四种类型：制丝集控、卷包数采、高架物流、动力能源，这四个流程，虽工艺不同，相对独立，但它们的基本原理大体一致，采用的工具和方法大致相同。制丝集控系统在行业内是一种典型的工业控制系统，它的信息安全情况在一定程度上体现了行业内工业控制系统的信息安全状态。
制丝集控系统主要分为三层：设备控制层、集中监控层和生产管理层。设备控制层有工业以太网连接控制主站以及现场I/O站。集中监控层网络采用光纤环形拓扑结构，将工艺控制段的可编程控制器（PLC）以及其他相关设备控制段的PLC接入主干网络中，其中工艺控制段包括叶片处理段、叶丝处理段、梗处理段、掺配加香段等，然后与监控计算器、I/O服务器、工程师站和实时数据库服务器等共同组成了集中监控层。生产管理层网络连接了生产现场的交换机，与管理计算机、管理服务器等共同组成了生产管理层。
制丝车间的生产采用两班倒的方式运行，对生产运行的实时性、稳定性要求非常严格；如直接针对实际系统进行在线的扫描等风险评估工作，会对制丝生产造成一定的影响，存在影响生产的风险。而以模拟仿真平台为基础的系统脆弱性验证和自主可控的测评是当前制丝线控制系统信息安全评估的一种必然趋势。
3 工控系统风险评估方法
在风险评估方法中，主要包括了资产识别、威胁评估、脆弱性评估、综合评估四个部分，其中脆弱性测试主要以模拟仿真平台为基础进行自主可控的测评。
风险是指特定的威胁利用资产的一种或一组脆弱性，导致资产的丢失或损害的潜在可能性，即特定威胁事件发生的可能性与后果的结合。风险评估模型主要包含信息资产、脆弱性、威胁和风险四个要素。每个要素有各自的属性，信息资产的属性是资产价值，脆弱性的属性是脆弱性被威胁利用后对资产带来的影响的严重程度，威胁的属性是威胁发生的可能性，风险的属性是风险发生的后果。
3.1 资产识别
首先进行的是对实际生产环境中的信息资产进行识别，主要包括服务器、工作站、下位机、工业交换设备、工控系统软件和工业协议的基本信息。其中，对于服务器和工作站，详细调查其操作系统以及所运行的工控软件；对于下位机，查明PLC主站和从站的详细型号；对于交换设备，仔细查看其配置以及连接情况；对于工控系统软件，详细调查其品牌以及实际安装位置；对于工业协议，则详细列举其通信两端的对象。
3.2 威胁评估
威胁评估的第一步是进行威胁识别，主要的任务是是识别可能的威胁主体（威胁源）、威胁途径和威胁方式。
威胁主体：分为人为因素和环境因素。根据威胁的动机，人为因素又可分为恶意和非恶意两种。环境因素包括自然灾害和设施故障。
威胁途径：分为间接接触和直接接触，间接接触主要有网络访问、指令下置等形式；直接接触指威胁主体可以直接物理接触到信息资产。
威胁方式：主要有传播计算机病毒、异常数据、扫描监听、网络攻击（后门、漏洞、口令、拒绝服务等）、越权或滥用、行为抵赖、滥用网络资源、人为灾害（水、火等）、人为基础设施故障（电力、网络等）、窃取、破坏硬件、软件和数据等。
威胁识别工作完成之后，对资产所对应的威胁进行评估，将威胁的权值分为1-5 五个级别，等级越高威胁发生的可能性越大。威胁的权值主要是根据多年的经验积累或类似行业客户的历史数据来确定。等级5标识为很高，表示该威胁出现的频率很高（或≥1 次/周），或在大多数情况下几乎不可避免，或可以证实经常发生过。等级1标识为很低，表示该威胁几乎不可能发生，仅可能在非常罕见和例外的情况下发生。
3.3 脆弱性测试
脆弱性评估需从管理和技术两方面脆弱性来进行。管理脆弱性评估方面主要是按照等级保护的安全管理要求对现有的安全管理制度的制定和执行情况进行检查，发现了其中的管理漏洞和不足。技术方面包括物理环境、网络环境、主机系统、中间件系统和应用系统五个层次，主要是通过远程和本地两种方式进行手工检查、工具扫描等方式进行评估，以保证脆弱性评估的全面性和有效性。
传统IT 系统的技术脆弱性评测可以直接并入到生产系统中进行扫描检测，同时通过交换机的监听口采集数据，进行分析。而对工控系统的脆弱性验证和测评服务，则以实际车间工控系统为蓝本，搭建一套模拟工控系统，模拟系统采用与真实系统相同或者相近的配置，最大程序反映实际工控系统的真实情况。评估出的模拟系统工控系统安全情况，经过分析与演算，可以得出真实工控系统安全现状。
对于工控系统主要采用的技术性测试方法。
（1）模拟和数字控制逻辑测试方法。该方法针对模拟系统中的控制器系统进行测试。采用如图1的拓扑形式，通过组态配置PLC输出方波数字信号和阶梯模拟信号，通过监测控制信号的逻辑以判别控制系统的工作状态。
（2）抓包测试方法。该方法可以对模拟系统中的各种设备进行测试。采用图2的拓扑形式，通过抓包方式，获取车间现场运行的正常网络数据包；将该数据进行模糊算法变异，产生新的测试用例，将新数据发送到测试设备上进行漏洞挖掘。该测试方法既不影响工作现场，又使得模拟系统的测试数据流与工作现场相同。
（3）桥接测试方法。该方法针对模拟系统中的工业通信协议进行测试。测试平台接收到正常的数据包后，对该数据包进行模糊算法变异，按照特定的协议格式，由测试平台向被测设备发送修改后的数据，进行漏洞挖掘测试。采用的拓扑形式就是图2中去除了虚线框中的内容后的形式。
（4）点对点测试方法。该方法针对通信协议进行测试。采用与图1相同拓扑形式，按照所面对的协议的格式，由测试平台向被测设备发送测试用例，进行健壮性的测试。
（5）系统测试方法。该方法对装有工控软件的被测设备进行测试。该方法采用如图3的拓扑形式，综合了前几种方式，在系统的多个控制点同时进行，模糊测试数据在不同控制点之间同时传输，对整个工业控制环境进行系统级的漏洞挖掘。
3.4 综合分析
在完成资产、威胁和脆弱性的评估后，进入安全风险的评估阶段。在这个过程中，得到综合风险评估分析结果和建议。根据已得到的资产、威胁和脆弱性分析结果，可以得到风险以及相应的等级，等级越高，风险越高。
4 应用实例
本文以某卷烟厂制丝车间的制丝集控系统为例进行风险评估研究。
4.1 资产识别
首先对该制丝集控系统进行了资产的识别，得到的各类资产的基本信息。资产的简单概述：服务器包括GR 服务器、监控实时服务器、AOS 服务器、文件服务器、管理应用服务器、管理数据库服务器和管理实时服务器等；工作站包括工程师站、监控计算机和管理计算机；下位机包括西门子PLC S7-300、PLC S7-400 和ET200S；网络交换设备主要以西门子交换机和思科交换机为主；工控系统软件主要有Wonderware 系列软件、西门子STEP7、KEPServerEnterprise等。
4.2 威胁评估
依据威胁主体、威胁途径和威胁方式对制丝集控系统进行了威胁的识别，随后对卷烟厂制丝集控系统的威胁分析表示，面临的威胁来自于人员威胁和环境威胁，威胁方式主要有计算机病毒、入侵等。其中等级较高的威胁（等级≥3）其主体主要是互联网/办公网以及内部办公人员威胁。
4.3 脆弱性评估
搭建的模拟系统与真实网络层次结构相同，拓扑图如图4所示。
基于工控模拟环境，对设备控制层、工控协议、工控软件、集中监控设备进行评估。
对设备控制层的控制设备通讯流程分为五条路径进行归类分析，即图4中的路径1到5，通信协议均为西门子S7协议。一方面采用模拟和数字控制逻辑测试方法以及抓包测试方法对控制器进行测试，另一方面采用桥接测试方法对S7协议进行漏洞挖掘，结果表明结果未发现重大设备硬
件漏洞。
除了S7 协议外，图4中所标的剩余通信路径中，路径6为OPC协议，路径7为ProfiNet协议，路径8为ProfiBus协议，路径9为Modbus TCP协议。对于这些工控协议，采用点对点测试方法进行健壮性测试，结果发现了协议采用明文传输、未对OPC端口进行安全防范等问题。
采用系统测试方法，对装有工控软件的以及集中设备进行测试，发现了工控软件未对MAC 地址加固，无法防止中间人攻击，账号密码不更新，未进行认证等数据校验诸多问题。
然后对制丝集控系统进行的脆弱性分析发现了两个方面的问题非常值得重视。一是工控层工作站可通过服务器连通Internet，未进行任何隔离防范，有可能带来入侵或病毒威胁；攻击者可直接通过工作站攻击内网的所有服务器，这带来的风险极大。二是工控协议存在一定威胁，后期需要采取防护措施。
4.4 综合评估
此次对制丝集控系统的分析中，发现了一个高等级的风险：网络中存在可以连接Internet的服务器，未对该服务器做安全防护。还有多个中等级的风险，包括网络分域分区的策略未细化、关键网络设备和业务服务器安全配置不足、设备存在紧急风险漏洞、工控协议存在安全隐患、PLC 应用固件缺乏较完善的认证校验机制等。
4.5 防护建议
根据制丝集控系统所发现的风险和不足，可以采取几项防护措施：对于可连到Internet的服务器，采用如堡垒机模式等安全防护措施，加强分区分域管理；对主机设备和网络交换机加强安全策略，提高安全等级；对存在紧急风险漏洞的设备，及时打补丁；对于工控协议存在的安全隐患，控制器缺乏验证校验机制等风险，采用工业安全防护设备对其检测审计与防护阻断。
5 结束语
随着信息化的不断加强，烟草企业对于工业控制系统信息安全越来越重视，而风险评估可以说是信息安全工作的重要基础。本文提出基于模拟系统和脆弱性测试的风险评估方法，采用资产识别、威胁评估、以模拟系统评测为主的脆弱性评估、综合评估等步骤，对烟草制丝线控制系统进行信息安全风险评估。而在脆弱性测试中采用了模拟和数字控制逻辑测试、抓包测试、系统测试等多种方法，对工业控制系统技术上的脆弱性进行测试。这些步骤和方法在某卷烟厂的制丝集控系统应用中取得了良好的成果：发现了工控系统中存在的一些信息安全问题及隐患，并以此设计了工业安全防护方案，将工控网络风险控制到可接受范围内。
本次所做的烟草工业控制系统信息安全风险评估工作，可以为同类的烟草企业工控信息安全防护建设提供一定的借鉴。但同时，也要看到，本次的风险评估工作中对于风险等内容的定级对于经验的依赖程度较高，不易判断，这也是以后研究的方向之一。
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作者简介：
李威（1984-），男，河南焦作人，西安交通大学，硕士，浙江中烟工业有限责任公司，工程师；主要研究方向和关注领域：信息安全与网络管理。
汤尧平（1974-），男，浙江诸暨人，浙江中烟工业有限责任公司，工程师；主要研究方向和关注领域：烟草生产工业控制。
目前ICS广泛应用于我国电力、水利、污水处理、石油天然气、化工、交通运输、制药以及大型制造行业，其中超过80%的涉及国计民生的关键基础设施依靠ICS来实现自动化作业，ICS安全已是国家安全战略的重要组成部分。
近年来，国内工业企业屡屡发生由于工控安全导致的事故，有的是因为感染电脑病毒，有的是因为TCP/IP协议栈存在明显缺陷，有的是由于操作间员工违规操作带入病毒。比如，2011年某石化企业某装置控制系统分别感染Conficker病毒，造成控制系统服务器与控制器通讯不同程度的中断。又如，2014年某大型冶金厂车间控制系统发现病毒，是因为员工在某一台工作站上私自安装娱乐软件，带入病毒在控制网扩散。还有一个案例是，江苏某地级市自来水公司将所有小区泵站的PLC都通过某公司企业路由器直接联网，通过VPN远程进行控制访问，实时得到各泵站PLC的数据；结果发现大量的PLC联网状态不稳定，出现时断时续的现象。经过现场诊断，发现是PLC的TCP/IP协议栈存在明显缺陷导致，最后靠厂家升级PLC固件解决。
ICS安全事故频发，引起了相关各方和国家高层的重视。2014年12月，工控系统信息安全国家标准GB/T30976-2014首次，基本满足工业控制系统的用户、系统集成商、设备生产商等各方面的使用。国家标准的，极大地促进了工控系统信息安全的发展。
我国ICS网络安全发展现状
据工信部电子科学技术情报研究所数据显示，2012年，中国工业控制系统信息安全市场已达到11亿元，未来5年仍将保持年均15%的增长速度。而据工控网的预测，中国工业网络安全市场有望在2015年达到超过20亿元的规模，并以每年超过30%的复合增长率发展。
从行业来看，油气、石化、化工、电力、冶金、烟草为核心应用行业，其他行业规模相对较小。石化行业在工控安全方面走在所有行业的前列。从2009年开始，石化行业开始部署加拿大多芬诺公司的工控防火墙，主要用在OPC防护场景。燕山石化、齐鲁石化及大庆石化等多家国内大型石化企业都有较多部署。电力行业的网络安全主要基于《电力二次系统安全防护规定》、《电力二次系统安全防护评估管理办法》、《电力行业工控信息安全监督管理暂行规定》以及配套文件等电力工控信息安全各项规定和要求，其对于真正意义上的工控安全的项目实施，基本还处于探索阶段。目前实际的动作是在全网排查整改某品牌PLC、工业交换机的信息安全风险，并开展其它工控设备信息安全漏洞的检测排查工作，对发现的安全漏洞进行上报处理。冶金行业目前已开始进行工控安全的实地部署，由于冶金行业大量采用了西门子、罗克韦尔、ABB、TEMIC（东芝三菱）、Yaskawa（日本安川）等国外品牌的PLC，因此冶金行业对于PLC的安全防护非常重视。
工控安全厂商分析
工控安全厂商作为市场中最主要的、最活跃的推动力量，在工控安全市场中扮演着非常重要的角色。其中以有工控背景的信息安全厂商为主，传统的IT类信息安全供应商介入速度加快。
力控华康， 脱胎于力控集团，借助多年积淀的工业领域行业经验，以及工控行业监控软件和工业协议分析处理技术，成功研发出适用于工业控制系统的工业隔离网关pSafetyLink、工业通信网关pFieldComm和工业防火墙HC-ISG等系列产品，受到市场的广泛认可。
海天炜业，即青岛多芬诺，作为从2009年即在中国市场推广工业防火墙的行业先驱，在多年的市场积累中，彻底脱胎换骨，从一家传统的自动化系统维保公司成功转型为一家专业的工控网络安全解决方案提供者；尤其是在2014年4月22日的新一代自研“Guard”工业防火墙，受到行业一致好评。
中科网威，作为参与过中国多项网络安全国标编写的厂商，凭借多年对用户需求的潜心研究，推出了拥有软硬件完全自主知识产权自主品牌“ANYSEC”，ANYSEC系列产品包括IPSEC/SSL VPN、流控管理、上网行为管理、中科网警、联动数字平台等多功能的IT安全网关产品，获得广大用户的一致好评。
三零卫士，是中国电子科技集团公司电子第三十研究所下属企业，在2014年成功推出了自研的工控防火墙，同时也推出了自己的“固隔监”整体工控安全防护体系，得到了行业内外的广泛关注。
ICS存在网络安全问题的根源及安全防护
研究发现，我国ICS存在网络安全问题的根源主要是以下几点：
第一，缺乏完整有效的安全策略与管理流程。经研究发现，ICS以可用性为第一位，追求系统的稳定可靠运行是管理人员关注的重点，而把安全性放在次要的地位。这是很多ICS存在的普遍现象。缺乏完整有效的安全策略与管理流程是当前我国ICS的最大难题。很多ICS实施了安全防御措施，但由于管理或操作上的失误，如移动存储介质的使用等，仍然会造成安全事故。
第二，工控平台比较脆弱。目前，多数ICS网络仅通过部署防火墙来保证工业网络与办公网络的相对隔离，各个工业自动化单元之间缺乏可靠的安全通信机制。而且，由于不同行业的应用场景不同，其对于功能区域的划分和安全防御的要求也各不相同，而对于利用针对性通信协议与应用层协议的漏洞来传播的恶意攻击行为更是无能为力。更为严重的是，工业控制系统的补丁管理效果始终无法令人满意。同时，工业系统补丁动辄半年的补丁周期，也让攻击者有较多的时间来利用已存在的漏洞发起攻击。
第三，ICS网络比较脆弱。通过以太网技术的引入让ICS变得智能，也让工业控制网络愈发透明、开放、互联，TCP/IP存在的威胁同样会在工业网络中重现。当前ICS网络的脆弱性体现在：边界安全策略缺失、系统安全防制机制缺失、管理制度缺失、网络配置规范缺失、监控与应急响应制度缺失、网络通信保障机制缺失、无线网络接入认证机制缺失、基础设施可用性保障机制缺失等。
为解决网络安全问题，我们建议：
第一，加强对工业控制系统的脆弱性（系统漏洞及配置缺陷）的合作研究，提供针对性的解决方案和安全保护措施。
第二，尽可能采用安全的通信协议及规范，并提供协议异常性检测能力。
第三，建立针对ICS的违规操作、越权访问等行为的有效监管。
第四，建立完善的ICS安全保障体系，加强安全运维与管理。
正是因为工控系统此前基本运行在一个封闭的环境中，系统的生产研发和设计部署过程很少甚至根本就没有考虑安全的因素，这种背景下一旦黑客通过可达网络访问到工控环境，是极易攻击得手的，所以工控系统所面临的将是比传统IT网络更严峻的安全威胁。
随着工控安全日益受到国家和行业的重视，启明星辰在几年以前就开始布局工控安全领域，成为国内最早一批进入该领域的专业安全厂商，推出了各类工控安全产品以及解决方案。
工业控制系统是由一系列的生产装置、现场设备、控制终端、操作站以及工业以太网、本地总线网络等组成。同传统的IT信息网络安全一样，工控信息安全也是一个体系化的工程，因为威胁和攻击是来自多方面的，可能是外部黑客透过办公网控制了某工程师站，可能是工作站PC主机一次不安全的U盘使用导致的病毒感染，可能是内部人员下达给PLC的违规指令，也可能是针对核心工控业务蓄谋已久的APT攻击。所以工控安全领域里，只部署工控防火墙或是只进行工控漏洞扫描是不够的，局部的防护无法构建完整的防护系统，无法形成全局监控的完整视图，也无法抵御各个层面的攻击威胁。
面对工控环境总体的安全防护需求，工控信息安全管理平台系统无疑是最佳的选择。如果说单个的防护设备是防御战场上的一个个孤立的碉堡的话，那么工控信息安全管理平台系统的作用就是集中自身及外部各种防护资源形成覆盖全部被保护对象的防护网，是整体防御的指挥部和情报中心。启明星辰泰合本部一直以来致力于安全管理平台系统的研发和应用，代表着国内同类产品的最高水平，并且拥有各大行业大量的客户实践案例。泰合本部随启明星辰总体工控安全解决方案所推出的泰合工控信息安全管理系统拥有全网安全状态监控、流量合规及异常分析检测等功能，同时可以整合启明星辰以及第三方公司的工控防火墙、工控漏扫、工控入侵检测等各类安全防护设备，形成工控系统的全方位立体化防护。
在一个典型的工控环境中，泰合工控信息安全管理系统的防护范围包括管理网络层中的IT系统，MES层中的工作站、操作站等终端机服务器，以及生产过程层中的PLC、DCS等工控设备装置。管理平台系统自身可提供适应工控环境的设备安全监控功能、采集设备及网络的安全运行信息，并且可将环境中所部署的所有防护设备或子系统进行整合，集中所有的监控信息进行统一展现，综合处理分析及时发现各节点环节的异常和威胁，统一提供告警及处置支撑功能。同时管理系统还通过专门的流行为分析模块，从流量和流行为的维度实现工控环境的流安全分析和异常发现。在工控环境中部署面向工控安全的管理系统可主要为用户带来如下安全防护价值：
工控环境
动态监控拓扑
泰合工控信息安全管理系统首先提供了动态拓扑监控功能。拓扑展现是对网络环境最直观的监控形式，也是工控系统操作人员比较认可的监控方式，该拓扑监控可以完整直观的表现工控系统各设备、装置的部署位置以及链路连接情况。同时拓扑上可以动态的展现设备和链路的状态及安全相关信息，包括设备的故障、通断、威胁事件和链路的可用性、流量异常等信息。
设备资产安全管理及监控
工业控制系统是由一系列工控装置以及控制设备组成的，因此工控安全的首要任务就是保障这些设备资产的正常运行，泰合工控信息安全管理系统提供全面的设备资产安全监控管理功能，可自动发现并帮助用户梳理全网设备，在此基础上维护设备信息，进行生命周期管理，可对网络中的设备资产进行运行状态监控，包括可用性，CPU、内存使用率，接口、服务应用状态等信息。
此外可关联所有与设备相关的监控信息、漏洞、事件等安全信息，一旦出现异常实时报警。
设备的漏洞
及配置脆弱性管理
工控设备的安全威胁往往来自于设备主机的安全漏洞和不安全配置，一旦被黑客或内部别有用心的人员利用，将直接危害到所连接控制的生产系统。
泰合工控信息安全管理系统提供有设备配置核查功能，发现设备的不安全配置和不合规的安全策略。此外，管理系统可与工控漏洞扫描设备联动，驱动工控漏扫对指定目标进行漏洞发现，并将扫描结果与设备资产联动，展示设备的漏洞信息。
安全事件集中管理分析
和异常发现告警
工控安全可能涉及各类安全防护设备，包括工控防火墙、防病毒设备、入侵检测、漏洞扫描等，这些设备的防护范围、具体功能各不相同，工控信息安全管理系统会统一采集并识别各类工控安全设备产生的安全事件和告警信息，并通过多维度可视化的界面进行综合展示，使监控人员一站式的查阅检索安全及威胁信息，了解安全态势。同时安全管理系统在收集全网安全信息的同时可以进行综合关联分析，发现类似于APT攻击等的更深层更隐蔽的威胁和安全隐患。
流行为异常分析与监测
传统的安全管理系统大多是基于事件的监控，但是有些攻击行为和安全异常更多暴露于网络流的维度。尤其对于工控领域，对生产设备的操作有专用的工控协议，所以对工控协议的识别和操作行为审计是发现违规操作和异常的关键，另外工业控制中各设备间的访问多是较为固定的访问关系和流量，如果掌握了一般的访问规律也是发现异常的重要手段。
工业物联网是一个新概念，是传统工业自动化和工业信息化结合发展到一定阶段的产物。工业物联网突破了传统局域网的限制，将工厂生产、企业管理和市场营销等环节进行了强有力的结合，全方位采集底层基础数据，并进行更深层面的数据分析与挖掘，充分发挥整个企业中机器和人的潜能，提高生产效率。它具有以下四个典型特点：
一是全面感知。工业物联网利用射频识别技术、微机电传感器、二维码等手段随时获取产品从生产到销售到最终用户使用各个阶段的信息数据。传统工业自动化系统信息采集只局限于生产质检阶段，而企业信息化系统并不过分关注具体生产过程。
二是互联传输。工业物联网需利用专用网络与互联网相结合的方式，将物体信息实时准确地传递出去。它对网络的依赖性更高，比传统工业自动化、信息化系统都更强调数据交互。
三是智能处理。工业物联网综合利用云计算、云存储、模糊识别、神经网络等智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，并结合大数据技术，深入挖掘数据价值。
四是自组织与自维护。一个完善的工业物联网系统具有自组织与自维护功能。每个节点为整个系统提供自己处理获得的信息或决策数据，当某个节点失效或数据发生变化时，整个系统会自动根据逻辑关系做出相应调整。比如，当用户使用产品过程中出现问题，该“节点故障数据”将回传至系统中“技术部门节点”与“销售部门节点”，技术部门会对故障原因进行分析，若为设计原因可以及时调整生产线，降低损失；销售部门可以根据当前统计数据预估损失，并调整销售策略；售后部门则提前做好售后服务准备。整个系统是全方位互联互通的。
与此同时，工业物联网技术在信息安全方面存在的各种隐患也逐步暴露出来，如工业核心数据泄露、互联终端遭非法操控等，甚至发生黑客通过入侵电力能源工业网络系统攻击国家战略基础设施的事件，这又为工业物联网的发展蒙上一层阴影。工业物联网信息安全面临着四个方面的威胁：
（一）系统漏洞频发导致安全形势进一步恶化。近年来，工业物联网领域安全危机四伏，黑客通过系统漏洞对工业物联网应用进行攻击，实现系统破坏或者数据窃取的目的。虽然工业物联网概念较新，但是其依托的却是现代成熟的工业自动化技术与通信技术，这就导致传统黑客攻击方法对工业物联网系统是可行的。
另外，工业物联网系统中的大量有价值数，也吸引着各方黑客去攻击和破坏。
截至2015年12月，中国国家信息安全漏洞共享平台、美国CVE（公共漏洞库）和ICS-CERT（工控系统网络安全应急响应小组）共披露工控系统相关漏洞达949个，涉及国内外厂商120个， 漏洞数量较2014年增长38%。根据ICS-CERT统计，工业领域网络安全事件呈快速爆发趋势，2010年仅为39件，而2013年竟高达256件。这些网络安全事件多分布在能源（151件，59%）、关键制造业（52件，20%）、市政交通（15件，10%）等涉及国计民生的关键基础行业。能源与关键制造业网络安全事件占总数的80%，这与工业能源领域高度的自动化与信息化密切相关。可以预见，随着工业物联网的快速发展，它面临的安全形势也将更加严峻。
（二）系统节点互联导致安全问题影响范围进一步扩大。和以往工业自动化、信息化系统采用局域网不同，工业物联网从一开始定义便是一个高度互联互通的网络。一个完整的工业物联网系统往往拥有数万个“数据节点”，一旦某个节点被攻破渗透，将对整个系统造成巨大影响，且破坏将通过节点网络高速扩散。2013年Black Hat大会上，有黑客展示了通过入侵某工业生产线网络中某一数据节点逐步夺取整个系统控制决策权，最终更改生产线生产流程决策的过程。包含物料采购子系统、生产子系统、销售数据统计系统在内的整个系统全部沦陷，而整个入侵过程只耗时不到2分钟。这个案例说明，随着工业物联网的发展，工业信息安全问题已不再局限于传统工控系统所涉及的具体生产应用范围，极有可能扩大到整个工业物联网系统的每个节点。
（三）新技术新应用集成导致网络安全问题更加突出。工业物联网系统是一个开放的系统。随着业务不断拓展，大量新技术与新应用被集成进工业物联网系统。受客观条件限制，这些新技术、新应用本身的安全防护强度并没有经过可靠性验证，极易成为整个系统的“安全短板”。
2013年9月，国内某大型金融企业新上线一套内部运营管理系统，该系统某些功能创新性实现了数据分散性存储与控制，但是在对该系统进行综合安全评估时，安全专家竟然从门禁系统入手，一步一步破解获得系统权限，最终成功入侵核心数据库。安全专家表示，整个系统的安全性具有明显的“短板效应”，虽然系统多个关键业务数据节点都进行了多重软硬件加密，但是由于某些非核心业务的新功能（如门禁）本身存在漏洞导致整个系统的安全受到威胁。
（四）网络攻击力量快速发展导致应对难度显著增加。由于工业领域关系一国经济命脉，一旦遭受攻击将造成重大损失。
目前，我国网络安全势态严峻。据工信部日前透露，1月4日至10日，我国境内被篡改的政府网站数量为178个，与前一周相比大幅增长409%。此消息的依据来自于国家互联网应急中心的监测结果。
紧接着，全球最大的中文搜索引擎百度也遭遇攻击，从而导致用户不能正常访问。众多网站最近频遭网络攻击的消息，不禁引起业界及广大网民的深刻反思：“我们的互联网真的安全吗？”
据中国互联网络信息中心的调查报告，2009年我国网民规模达到3.84亿人，普及率达28.9%，网民规模较2008年底增长8600万人，年增长率为28.9%。中国互联网呈现出前所未有的发展与繁荣。
然而，在高速发展的背后，我们不能忽视的是互联网安全存在的极大漏洞，期盼互联网增长的不仅有渴望信息的网民，也有心存不善的黑客，不仅有滚滚而来的财富，也有让人猝不及防的损失。此次发生的政府网站篡改事件、百度被攻击事件已经给我们敲响了警钟：“重视互联网安全刻不容缓!”
显然，互联网以其网络的开放性、技术的渗透性、信息传播的交互性而广泛渗透到各个领域，有力地促进了经济社会的发展。但同时，网络信息安全问题日益突出，如不及时采取积极有效的应对措施，必将影响我国信息化的深入持续发展，对我国经济社会的健康发展带来不利影响。进一步加强网络安全工作，创建一个健康、和谐的网络环境，需要我们深入研究，落实措施。
二、关于互联网安全的几点建议
第一，要深刻认识网络安全工作的重要性和紧迫性。
党的十七大指出，要大力推进信息化与工业化的融合。推进信息化与工业化融合发展，对网络安全必须有新的要求。信息化发展越深入，经济社会对网络的应用性越强，保证网络安全就显得越重要，要求也更高。因此，政府各级主管部门要从战略高度认识网络安全的重要性、紧迫性，始终坚持一手抓发展，一手抓管理。在加强互联网发展，深入推动信息化进程的同时，采取有效措施做好网络安全各项工作，着力构建一个技术先进、管理高效、安全可靠的网络信息安全保障体系。
第二，要进一步完善网络应急处理协调机制。
网络安全是一项跨部门、跨行业的系统工程，涉及政府部门、企业应用部门、行业组织、科研院校等方方面面，各方面要秉承共建共享的理念，建立起运转灵活、反应快速的协调机制，形成合力有效应对各类网络安全问题。特别是，移动互联网安全防护体系建设包含网络防护、重要业务系统防护、基础设施安全防护等多个层面，包含外部威胁和内部管控、第三方管理等多个方位的安全需求，因此应全面考虑不同层面、多个方位的立体防护策略。
第三，要着力加强网络安全队伍建设和技术研究。
要牢固树立人才第一观念，为加强网络管理提供坚实的人才保障和智力支持。要发挥科研院所和高校的优势，积极支持网络安全学科专业和培训机构的建设，努力培养一支管理能力强、业务水平高、技术素质过硬的复合型队伍。不断加强创新建设，是有效提升网络安全水平的基础，要加强相关技术，特别是关键核心技术的攻关力度，积极研究制订和推动出台有关扶持政策，有效应对网络安全面临的各种挑战。
第四，要进一步加强网络安全国际交流与合作。
在立足我国国情，按照政府主导、多方参与、民主决策、透明高效的互联网管理原则的基础上，不断增强应急协调能力，进一步加强网络安全领域的国际交流与合作，推动形成公平合理的国际互联网治理新格局，共同营造和维护良好的网络环境。
第五，要加强网络和信息安全战略与规划的研究，针对网络信息安全的薄弱环节，不断完善有关规章制度。
如在当前的市场准入中，要求运营商必须承诺信息安全保障措施和信息安全责任，并监督其自觉履行相关义务。还要充分发挥行业自律及社会监督作用，利用行业自律组织完善行业规范、制定行业章程、推广安全技术、倡导网络文明。
第六，协调各方职能，建立网络安全管理的长效机制。
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