工控系統(tǒng)安全培訓.ppt

伊朗核電站“震網(wǎng)”病毒事件,發(fā)生事件：2010年7月 攻擊目標：伊朗核電站（物理隔離網(wǎng)絡） 入侵方式： 收集核電站工作人員和其家庭成員信息 針對家用電腦發(fā)起攻擊，成功控制家用電腦 并感染所有接入的USB移動介質通過U盤將 病毒擺渡核電站內(nèi)部網(wǎng)絡 利用西門子的0DAY漏洞，成功控制離心機 的控制系統(tǒng)，修改了離心機參數(shù)，讓其生產(chǎn) 不出制造核武器的物質，但在人工檢測顯示端正常 利用漏洞： MS10-046、西門子SIMATIC WinCC系統(tǒng)0 Day漏洞 滲透手段： U盤 損失：美國利用“震網(wǎng)”蠕蟲病毒攻擊伊朗的軸濃縮設備，造成伊朗核 電站離心機損壞，推遲發(fā)電達兩年之久。 影響面：感染全球超過45000個網(wǎng)絡,5,烏克蘭電網(wǎng)遭受病毒攻擊事件,2,2015年的最后一周，烏克蘭至少有三個區(qū)域的電力系統(tǒng)被具有高度破壞性的惡意軟件攻擊并導致大規(guī)模的停電,12月23日，伊萬諾-弗蘭科夫斯克地區(qū)，有超過一半的家庭（約140萬人）遭受了停電的困擾。,擴大影響,刪除關鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)無法啟動,洪范攻擊電網(wǎng)的客服電話，導致技術部分處于癱瘓狀態(tài)。,延長供電恢復的時間,整個停電事件持續(xù)了數(shù)小時之久,病毒關閉生產(chǎn)控制大區(qū)的控制服務器，使得二次信息系統(tǒng)喪失對物理設備的 感知和控制力，導致部分設備運行中斷而大面積停電。,釣魚郵件,潛伏到特地時間,查找HIM設備，滲透擴散到生產(chǎn)網(wǎng),點擊office郵件,感染辦公電腦,執(zhí)行關機,智能制造 數(shù)控機床關鍵數(shù)據(jù)被竊，損失難以估量,工控網(wǎng)絡安全危及國家安全,高新技術 黑客遠程入侵智能汽車，汽車也可能隨時遭遇恐怖襲擊,工控系統(tǒng)安全,電力 電廠遭USB病毒攻擊，大量機密數(shù)據(jù)泄露,水處理 污水處理廠遭非法入侵，污水直接排入自然水系,軍事 代碼及武器，美國直接控制漏洞市場,制藥 黑客入侵藥泵，輸入致命劑量，危害人身安全,冶金 德國鋼廠熔爐控制系統(tǒng)受攻擊，導致熔爐無法正常關閉,工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡威脅來源,4,現(xiàn)有防護手段已經(jīng)無法防御不斷升級的網(wǎng)絡攻擊,5,IT防火墻,病毒查殺,單向安全隔離,“物理隔離“,網(wǎng)關網(wǎng)閘,工業(yè)防火墻,邊界防火墻,工控網(wǎng)絡APT2.0時代攻擊手段,基于信息網(wǎng)絡安全的防護手段以及現(xiàn)有的工控網(wǎng)絡防護手段在APT2.0時代的攻擊前面已經(jīng)成為“皇帝的新衣”,工業(yè)控制網(wǎng)絡,國內(nèi)工控系統(tǒng)面臨高危風險,6,暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的西門子PLC設備分布,中高危數(shù)據(jù)漏洞居高不下,暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的VxWorks系統(tǒng)主機有16202個,漏洞補丁不及時,數(shù)據(jù)來源：CNVD2015年新增工控漏洞,數(shù)據(jù)來源：CNVD2015年新增工控漏洞,數(shù)據(jù)來源：匡恩網(wǎng)絡2015年統(tǒng)計數(shù)據(jù),其中1130個運行FTP服務，占 總數(shù)的70% 其中4291個運行SNMP服務，占總數(shù)的26%,數(shù)據(jù)來源：匡恩網(wǎng)絡2015年統(tǒng)計數(shù)據(jù),工程控制系統(tǒng)名詞解釋,工業(yè)控制系統(tǒng) （Industrial Control Systems簡稱：ICS） 是指由各種自動化控制組件以及對實時數(shù) 據(jù)進行采集、監(jiān)測的過程控制組件，構成的確保工業(yè) 基礎設施自動化運行、過程控制與監(jiān)控的業(yè)務流程管控系統(tǒng)。 可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller簡稱 : PLC） 是一種可以被編程，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 分布式控制系統(tǒng) （Distributed Control System簡稱：DCS） 在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型 計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展、演變而來的。 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition簡稱：SCADA） SCADA系統(tǒng)是以計算機為基礎的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)；它應用領域很廣，可以 應用于電力、冶金、石油、化工、燃氣、鐵路等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制 等諸多領域。 遠程終端單元（Remote Terminal Unit 簡稱RTU） 負責對現(xiàn)場信號、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制。RTU（RemoteTerminalUnit）是構成企業(yè)綜合自動化 系統(tǒng)的核心裝置，通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設備、電源及外殼等組成，由 微處理器控制，并支持網(wǎng)絡系統(tǒng)。它通過自身的軟件（或智能軟件）系統(tǒng)，可理想地實現(xiàn)企業(yè)中央監(jiān) 控與調(diào)度系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調(diào)等功能。,1,工控系統(tǒng)網(wǎng)絡涵蓋范圍,Level 4 戰(zhàn)略決策層： 商業(yè)計劃和物流管理/ 工程系統(tǒng) Level 3 經(jīng)營管理層： 系統(tǒng)管理/監(jiān)視控制 Level 2 生產(chǎn)控制層： 監(jiān)控功能/現(xiàn)場檢測 和現(xiàn)場顯示 Level 1 現(xiàn)場控制層： 保護和現(xiàn)場控制設備 Level 0 現(xiàn)場執(zhí)行層： 傳感器和制動器,8,工控安全對抗形勢及發(fā)展,工控系統(tǒng)防御必須具有全球性視角,1 、各國網(wǎng)軍不斷擴大，對抗升級,2、明間黑客組織水平的不斷提升,3、背后巨大的商業(yè)利益驅動,4、針對工業(yè)控制網(wǎng)絡的恐怖襲擊,國內(nèi)外工控網(wǎng)絡安全防護理念的演變歷程,強調(diào),強調(diào)隔離 物理隔離的變種， 網(wǎng)關、網(wǎng)閘、單向隔離，隔離背后是脆弱的，現(xiàn)代高端持續(xù)性攻擊都是針對隔離系統(tǒng)的,縱深防御體系 由傳統(tǒng)信息安全廠商提出的，大多數(shù)項目演變?yōu)樾畔踩a(chǎn)品的簡單堆砌，不能完全適應工業(yè)網(wǎng)絡安全的特點,由工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)部生長的持續(xù)性防御體系 適應工業(yè)控制網(wǎng)絡的特點，通過基礎硬件創(chuàng)新來實現(xiàn)，低延時，高可靠，可定制化，持續(xù)更新，簡單化的實施和操作等,以功為守的國家戰(zhàn)略 以美國、以色列為代表，在國家層面注重攻擊技術的研究、實驗、突破和攻防演示實驗的建設，以攻擊技術的提高，帶動防御技術的提高，以攻擊威懾力換取安全性,網(wǎng)絡安全立法頂層設計,在反恐怖主義法和刑法修正案九的制修訂工作中納入網(wǎng)絡安全監(jiān)管有關規(guī)定，大力推進依法治網(wǎng)。 2014年全國人大法工委組織國信辦、工信部、公安部等有關部門大力加強我國網(wǎng)絡安全立法頂層設計，開展網(wǎng)絡安全法制定。 網(wǎng)絡安全法立法納入全國人大2015年立法年度工作計劃，7月6日，十二屆全國人大常委會第十五次會議對網(wǎng)絡安全法草案進行了分組審議，現(xiàn)面向社會公開征集意見，有望年底正式通過。,網(wǎng)絡安全立法頂層設計,網(wǎng)絡安全法（草案）重要規(guī)定：,部署方式,PLC,重點行業(yè)、企業(yè),煙草： 煙廠 煙商,重點行業(yè)、企業(yè),水利： 航運 發(fā)電,“兩化”深度融合的趨勢,決策管理層 利用數(shù)據(jù)倉庫技術整合公司全產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵數(shù)據(jù) 和生產(chǎn)經(jīng)營信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘、監(jiān)控分析、統(tǒng)計 查詢和可視化展示，輔助高層科學決策和戰(zhàn)略管理。 經(jīng)營管理層 以ERP系統(tǒng)為核心整合各專業(yè)應用系統(tǒng)和綜合管理 系統(tǒng)關鍵信息，形成公司級的經(jīng)營管理信息平臺。 生產(chǎn)運行層 以供應鏈管理為核心，建立一體化完整的生產(chǎn)運行 管理平臺。 操作執(zhí)行層 以生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、 處理一體化，現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集率大幅度提高。,3,ERP (Enterprise Resource Planning),MES (Manufacturing Execution System),PCS (Process Control System),工控網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)有本質的區(qū)別,工控網(wǎng)絡的特點決定了基于辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)設計的信息安全防護手段 （如防火墻、病毒查殺等）無法有效地保護工控網(wǎng)絡的安全 網(wǎng)絡通訊協(xié)議不同 對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求高 系統(tǒng)運行環(huán)境不同 大量的工控系統(tǒng)采用私有協(xié)議 網(wǎng)絡安全造成誤報等同于攻擊 工控系統(tǒng)運行環(huán)境相對落后 更新代價高 網(wǎng)絡結構和行為穩(wěn)定性高 無法像辦公網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)那樣 不同于互聯(lián)網(wǎng)和辦公網(wǎng)絡的頻繁變動 通過補丁來解決安全問題,4,工業(yè)控制網(wǎng)絡,工程網(wǎng)絡安全體系,18,工程安全的多面性；動靜合一，內(nèi)外兼修,動,靜,外,內(nèi),基因性,行為性,結構性,本體性,持續(xù)性,基因安全,可信,硬件,操作系統(tǒng),協(xié)議,免疫,排除惡意代碼執(zhí)行，植入,完整性檢測恢復,程序,參數(shù),基因安全,植根于工控系統(tǒng)的生命周期解決方案,持續(xù)安全,防護原則,管理持續(xù)化,防護手段,安全管理,安全運營,本體安全,防護原則,防護手段,設備加固,基因全安,行為安全,設備加固,白名單,設備安全,介質安全,漏挖漏歸,防護原則,防護手段,防護手段,防護原則,安全可控,白名單,自主可控,可信計算,免疫,完整性,監(jiān)測審計,威脅評估,結安構全,防護原則,防護手段,設備加固,區(qū)域劃分,邊界防護,工業(yè)控制系統(tǒng) 全生命周期安全防護能力,設備加固,設備加固,采取適合的評估手段,資產(chǎn)分析,流量分析,威脅分析,在設備接入的過程中需要向工控系統(tǒng)責任單位確認如下條件,在檢查前，要求工控系統(tǒng)責任單位閱讀現(xiàn)場接入工控系統(tǒng)安全檢查工具須知并在工控系統(tǒng)安全檢查入場確認表簽字。,設備的流量分析接入點一般選擇在工控系統(tǒng)信息系統(tǒng)邊界區(qū)域的交換機，請確認該接入交換機具備鏡像端口功能并要求工控系統(tǒng)責任單位配置完成,設備的資產(chǎn)識別接入點原則上接入工控系統(tǒng)網(wǎng)絡，要求工控系統(tǒng)責任單位提供該工程控制網(wǎng)絡的網(wǎng)段地址和IP地址數(shù)量，并提供該網(wǎng)段的一個空閑IP地址,在設備接入前請確認被接的交換機負荷小于10%,對于現(xiàn)場設備存在嚴重老化（大于15年）和超期服役的情況，原則上不建議接入設備。,在設備的接入過程中必須由工控系統(tǒng)責任單位相關的技術人員全程陪同,明確工控系統(tǒng)責任單位應急響應聯(lián)系人,在檢查結束，要求工控系統(tǒng)責任單位在工控系統(tǒng)安全檢查完成確認表上簽字。,必須充分考慮工控系統(tǒng)責任單位網(wǎng)絡架構及要求,結構安全,22,Level 4： 戰(zhàn)略決策層 商業(yè)計劃和物流管理 /工程系統(tǒng),Level 3： 經(jīng)營管理層 系統(tǒng)管理和/監(jiān)控控制,Level 2： 生產(chǎn)控制層 監(jiān)控功能/現(xiàn)場檢測和現(xiàn)場檢測,Level 1： 現(xiàn)場控制層 保護盒現(xiàn)場控制設備,Level 0： 現(xiàn)場執(zhí)行層 傳感器和制動器,