近日，由中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司和海寧市政府主辦，海寧市經(jīng)濟(jì)和信息化局、海寧市科學(xué)技術(shù)局、杭州灣生態(tài)智造新城、中電港承辦的“IAIC信息安全高峰論壇暨中國(guó)芯應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽信息安全專項(xiàng)賽”于浙江海寧成功舉辦。

中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任蘇培培做了題為《構(gòu)建多層次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系》的演講。

中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任蘇培培

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)立初衷

蘇培培介紹道，目前該實(shí)驗(yàn)室是國(guó)內(nèi)唯一一家專注于工控系統(tǒng)信息安全技術(shù)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，以工控系統(tǒng)及安全為引領(lǐng)，依托于工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展包括網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究和支撐政府網(wǎng)絡(luò)安全工作，承擔(dān)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)任務(wù)，提供信息安全測(cè)評(píng)認(rèn)證。布局包括全國(guó)產(chǎn)化金融設(shè)備、軌道交通及先進(jìn)智能制造三大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，保障國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施信息安全。

其中重點(diǎn)職能是致力于工業(yè)系統(tǒng)的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，此外還包括人才培養(yǎng)，技術(shù)孵化，實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng) “可發(fā)現(xiàn)、可防范、可替代” 的三大安全戰(zhàn)略任務(wù)。

2016至2018三年間，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)累計(jì)完成15省300套工控系統(tǒng)的安全測(cè)評(píng)及咨詢服務(wù)，服務(wù)企業(yè)近百家，行業(yè)涉及電力、核電、軌道交通及石油石化等多項(xiàng)重點(diǎn)工程，檢測(cè)的工控系統(tǒng)供應(yīng)商包括艾默生、ABB、施耐德、日立、和利時(shí)、新華、國(guó)電智深等國(guó)內(nèi)外知名公司。

信息化發(fā)展給工控安全帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)

“沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全就沒(méi)有國(guó)家安全。”自2013年11月12日成立中央國(guó)家安全委員會(huì)之后，關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全成為了網(wǎng)絡(luò)安全的重中之重，網(wǎng)信辦、工信部等部委圍繞信息安全工作出臺(tái)了一系列的政策，提高了全社會(huì)全行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。

蘇培培表示，典型的企業(yè)生產(chǎn)及制造系統(tǒng)的架構(gòu)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、現(xiàn)場(chǎng)控制層、過(guò)程監(jiān)控層、制造執(zhí)行系統(tǒng)層、企業(yè)管理層以及外部網(wǎng)絡(luò)，通常認(rèn)為以制造執(zhí)行系統(tǒng)層（MES）為分界，向上為信息管理系統(tǒng)，向下為工業(yè)控制系統(tǒng)。

目前工業(yè)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的融合演變?cè)絹?lái)越多，從最早的封閉式系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c企業(yè)信息系統(tǒng)的集成，遠(yuǎn)程維護(hù)的支持并且延伸到整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念，一方面有利于遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，但同時(shí)也帶來(lái)了巨大的安全隱患。

針對(duì)具體的隱患，蘇培培指出，首先是工控系統(tǒng)已成為黑客攻擊和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的一個(gè)重要目標(biāo)，據(jù)卡巴斯基實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)，僅2017年的上半年就發(fā)現(xiàn)了18000種針對(duì)工控系統(tǒng)的惡意軟件；第二是核心技術(shù)產(chǎn)品自主可控程度地，受制于人，尤其是涉及到國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的精密設(shè)計(jì)，核心設(shè)備，產(chǎn)品和技術(shù)依然受制于國(guó)外；第三，工業(yè)終端控制從閉環(huán)走向開(kāi)放，面臨著新的安全互信問(wèn)題；第四，缺乏工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的高仿真環(huán)境；第五，工業(yè)大數(shù)據(jù)作為企業(yè)的核心資產(chǎn)，面臨著嚴(yán)峻的安全風(fēng)險(xiǎn)。

“我們的云大物移等技術(shù)應(yīng)用一方面是促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)它也增加了工業(yè)處理流程的開(kāi)放性和不確定性，使風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步集中和放大，工控系統(tǒng)如今正面臨著嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)。”蘇培培舉例道，包括震網(wǎng)病毒Stuxnet對(duì)伊朗核設(shè)施的打擊，BlackEnergy對(duì)烏克蘭電力系統(tǒng)的攻擊，ClearEnergy對(duì)PLC的攻擊，WannaCry給臺(tái)積電帶來(lái)的損失等等。 “過(guò)去早期封閉的工業(yè)系統(tǒng)中的病毒是非常少的，但隨著時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)病毒已經(jīng)演變成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)武器，這是之前所始料未及的，會(huì)被黑客利用進(jìn)行情報(bào)采集，滲透潛伏，精確打擊等，這些都會(huì)破壞我們的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。”

令蘇培培感到擔(dān)憂的還有，目前我國(guó)高端工業(yè)設(shè)備控制系統(tǒng)普遍是采用的國(guó)外品牌，包括機(jī)床、發(fā)電設(shè)備、機(jī)器人等等。目前我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中有超過(guò)90%的PLC和超過(guò)65%的操作員站都采用了國(guó)外產(chǎn)品。而這些產(chǎn)品往往因?yàn)樾枰獜S商的遠(yuǎn)程維護(hù)，必須支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)端口。這就給系統(tǒng)帶來(lái)很大漏洞后門風(fēng)險(xiǎn)，容易受到旁路控制，拒絕服務(wù)DoS甚至信息泄露等風(fēng)險(xiǎn)。

新思路保障工控領(lǐng)域端云一體化的安全

目前工業(yè)客戶正在廣泛采用云端技術(shù)，從封閉走向開(kāi)放的過(guò)程，以前的物理隔離將會(huì)完全暴露在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大環(huán)境中，而當(dāng)前最缺乏的就是端云協(xié)作的整體安全解決方案，該方案需要支持異構(gòu)，多樣化協(xié)議且功能迥異的工業(yè)終端平臺(tái)。

“安全的平臺(tái)方案是端云深度融合的基礎(chǔ)和先決條件，我們需要新思路來(lái)應(yīng)對(duì)信息系統(tǒng)安全及公共安全的深度融合。”蘇培培指出，“目前工業(yè)信息安全漏洞數(shù)量連年遞增，已經(jīng)類似于十幾年前計(jì)算機(jī)面臨的安全大環(huán)境。且半數(shù)以上的公共安全漏洞屬于高危漏洞，PC機(jī)中毒大不了重啟系統(tǒng)然而工業(yè)系統(tǒng)出現(xiàn)漏洞攻擊之后，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的停產(chǎn)，涉及國(guó)計(jì)民生安全。”

同時(shí)，目前的工控漏洞呈現(xiàn)多樣化碎片化的特點(diǎn)，并廣泛分布于各個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，很難通過(guò)統(tǒng)一的技術(shù)解決。而最后，工業(yè)只是對(duì)實(shí)時(shí)性、功能性及可靠性要求較高，更新頻率不高，因此漏洞從發(fā)現(xiàn)到修復(fù)的整體進(jìn)程非常緩慢。 除此之外，工業(yè)大數(shù)據(jù)已成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的顯著目標(biāo)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的敏感性吸引了各類網(wǎng)絡(luò)攻擊，隱私泄露、存儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)以及APT攻擊都是大數(shù)據(jù)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

為此，蘇培培建議搭建完整的工業(yè)安全實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)評(píng)估，攻防演練，公共態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)以及安全監(jiān)測(cè)溯源系統(tǒng)等，解決公共信息安全漏洞檢測(cè)、驗(yàn)證與修復(fù)等問(wèn)題，逐步清除工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全隱患。

一種多層次的公共安全保障體系

工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在推出一種多層次的公共安全保障體系，貫穿了整個(gè)工業(yè)安全運(yùn)行服務(wù)的全生命周期，覆蓋了設(shè)備安全，控制安全，網(wǎng)絡(luò)安全，數(shù)據(jù)安全，應(yīng)用安全，管理安全等多方面。

首先在設(shè)備層面，通過(guò)國(guó)產(chǎn)飛騰CPU，麒麟OS，自主存儲(chǔ)芯片，安全芯片及工控仿真環(huán)境，確保了底層的自主可控；其次，通過(guò)工控感知態(tài)勢(shì)平臺(tái)圍繞著漏洞管理、審計(jì)溯源、云端可信認(rèn)證、大數(shù)據(jù)安全保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、控制等容和安全。第三則是驗(yàn)證平臺(tái)，建設(shè)了工控網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工控場(chǎng)景技術(shù)的靈活構(gòu)建，場(chǎng)景化的工業(yè)控制行為仿真模擬以及實(shí)現(xiàn)工控系統(tǒng)智能、自動(dòng)攻擊測(cè)試技術(shù)。第四是實(shí)驗(yàn)室會(huì)通過(guò)安全咨詢、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、滲透測(cè)試、培訓(xùn)等方式，培養(yǎng)企業(yè)內(nèi)部的安全運(yùn)維意識(shí)。

談及建設(shè)仿真平臺(tái)的原因，蘇培培說(shuō)道，首先無(wú)論是電網(wǎng)、水利工程、軌交、核工業(yè)、化工等場(chǎng)景，進(jìn)行檢測(cè)、掃描及攻擊測(cè)試時(shí)，不可能基于實(shí)際的產(chǎn)線進(jìn)行測(cè)試，真正的實(shí)景測(cè)試只能在設(shè)備剛剛安裝之后或者是換修期進(jìn)行測(cè)試，這就給測(cè)試帶來(lái)很多不便。而隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，攻擊手段不斷演進(jìn)，必須要進(jìn)行頻繁的攻防測(cè)試演練，以驗(yàn)證防護(hù)手段，這就需要仿真平臺(tái)的建設(shè)。

據(jù)悉，目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在軌交、電網(wǎng)、智能制造系統(tǒng)等領(lǐng)域構(gòu)建了測(cè)試床和仿真平臺(tái)，目的是發(fā)現(xiàn)信息風(fēng)險(xiǎn)漏洞并解決，從而為維護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

“目前我們的業(yè)務(wù)合作單位非常廣泛，包括各大能源集團(tuán)，電網(wǎng)等，最終是為了解決信息安全和功能安全在國(guó)計(jì)民生相關(guān)領(lǐng)域的深度融合問(wèn)題。”蘇培培總結(jié)道。