石化行业工控系统信息安全的纵深防御
油田工业控制系统信息安全纵深防御初探
44Golurrm专栏•工业信息安全回关注工业安全产业联盟请扫二维码油田工业控制系统信息安全纵深防御初探On the Defense of Information Security in Depth of Oilfield Industrial Control System★中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司鲁玉庆摘要：本文通过对数字油田专用的油气工业控制系统（OICS)进行风险 分析，提出了分层分域、确定性行为预测的纵深防御方法，可有效解 决油田OICS面临的网络安全问题。
关键词：工业控制系统；工业控制系统安全；数据采集与监视控制系 统；纵深防御Abstract：In this paper, based on the risk analysis of the OICS (Oilfield Industrial Control System) dedicated to digital oilfields, a defense- in-depth method of layered and domain-specific and deterministic behavior prediction is proposed, which can effectively solve the network security problems faced by OICS.Key words：Industrial control system; Security of industrial control system；SCADA；Defense in depth1引言随着中国经济的快速发展，石油、天然气等能源产业在国家经济中的地位愈加显著。
近年来国家大力倡导国家能源安全与能源储备，客观上向中国的能源产业提出了更高的要求，同时也提供了更多的发展空间。
因此通过数字化远程管理，有效控制生产过程中的关键技术环节，实现远程调度指挥、监管、控制的大规模生产是目前众多大型企业所企盼的。
工业控制系统信息安全防御及解决方案
工业控制系统信息安全防御及解决方案工业控制系统是由工业自动化生产设备，如PLC、RTU、DCS系统等组成，不同于IT网络，工业控制系统有着专有的通信协议和通信机制。
由于相对独立的使用环境，工业控制系统多重视系统的功能实现，对安全的关注相对缺乏。
因此工业控制系统存在大量的安全缺陷，这些缺陷使工业控制系统极其脆弱。
随着工业信息化的快速发展以及工业4.0时代的到来，工业化与信息化的融合趋势越来越明显，工业控制系统也在利用最新的计算机网络技术来提高系统间的集成、互联以及信息化管理水平。
未来为了提高生产效率和效益，工控网络会越来越开放，不可能完全的隔离，给工控系统网络安全防护带来了挑战。
一、工业控制系统信息安全威胁近年来，各个工业行业频发的信息安全事故表明，一直以来被认为相对安全、相对封闭的工业控制系统已经成为不法组织和黑客的攻击目标，黑客攻击正在从开放的互联网向封闭的工控网蔓延。
多个重要且关乎国计民生的行业，如电力、石油、石化、天然气、军工等均遭受到了严峻的工业控制网络安全威胁，急需加大在工业控制网络安全方面的投入，防止工业企业受到针对工控网络的攻击。
如何解决工控安全问题已成为企业面临的严峻挑战，受到越来越多的工业企业的关注，并且得到了国家的高度重视。
针对关乎国家经济命脉的电力、石油、石化、军工等行业，国家在鼓励要求提高工业信息化的同时，将网络安全问题提升到了国家战略层面，并要求各级政府部门和相关企业加大对于工控安全技术的研发力度，加速推进相关技术和解决方案的完善以及相关政策标准的推出。
二、工业控制系统信息安全防御建议工业控制系统安全的重要性及其普遍安全防护措施不足的现实，使得加强工业控制系统的安全性来说无疑是一项相对艰巨的任务。
结合工业控制系统自身的安全问题，本文提出一些安全建议，具体有：1、加强对工业控制系统的脆弱性研究，提供针对性的解决方案和安全保护措施；2、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；3、建立针对工业控制系统的违规操作、越权访问等行为的监管；4、建立完善的工业控制系统安全保障体系，加强安全运维与管理；5、加强针对工业控制系统的新型攻击技术（例如APT）的防范研究。
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施【摘要】工业控制系统在现代生产中起着至关重要的作用，但其信息安全也备受关注。
本文从物理安全防护措施、网络安全防护措施、数据加密技术、访问控制策略和安全审计机制等方面进行了深入探讨。
通过物理安全措施可以有效保护控制系统设备和数据免受物理攻击；网络安全防护措施则用于防范网络攻击和数据泄露。
在数据传输和存储过程中，数据加密技术起到了重要作用，保障数据的机密性和完整性。
访问控制策略和安全审计机制能够有效限制系统操作权限和监控系统安全情况。
总结了工业控制系统信息安全防护措施的重要性，并展望了未来的发展趋势，强调了不断更新技术和加强管理才能更好地保护工业控制系统的信息安全。
【关键词】工业控制系统、信息安全、防护措施、物理安全、网络安全、数据加密、访问控制、安全审计、总结、未来发展。
1. 引言1.1 工业控制系统信息安全防护措施概述工业控制系统信息安全防护措施旨在保护工业控制系统免受恶意攻击和数据泄露的威胁，确保系统运行平稳和数据安全性。
随着工业控制系统的智能化和互联化程度不断提高，信息安全问题已成为工业领域面临的重要挑战之一。
为了有效防范各类安全威胁，工业控制系统需要采取综合的信息安全防护措施。
其中包括物理安全防护措施，包括设备放置位置的合理设置、门禁系统的使用等；网络安全防护措施，如防火墙、入侵检测系统、安全路由器的配置等；数据加密技术，对重要数据进行加密存储和传输；访问控制策略，限制不同用户对系统的访问权限；以及安全审计机制，对系统的操作记录进行监控和分析，及时发现异常行为。
工业控制系统信息安全防护措施涉及多方面的技术和策略，需要全面考虑系统的安全需求，确保系统能够稳定运行并防范潜在的安全威胁。
在未来发展中，工业控制系统信息安全防护将继续提升，适应新形势下的安全需求，保障工业生产的正常运行和数据的安全性。
2. 正文2.1 物理安全防护措施物理安全是工业控制系统信息安全的重要方面，通过有效的物理安全措施可以保护系统免受未经授权的访问和破坏。
石化行业工控安全解决方案
石化行业工控安全解决方案龙国东威努特—工控安全专家石油石化中工业信息化网络的应用石油和化工企业的信息化分为三层结构：第一层以PCS(Process ControlSystem，过程控制系统)为代表的生产过程基础自动化层。
；第二层以MES(ManufacturingExecution System，制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层；第三层以ERP(EnterpriseResource Planning，企业资源计划)为代表的生产过程经营优化层。
威努特—工控安全专家工业信息化网络面临的挑战威努特—工控安全专家石油石化行业工控网络的安全问题与风险A生产控制网络缺乏自身全面的安全性设计我国石油石化行业生产控制系统安全防护滞后于系统的建设速度，生产控制系统缺乏自身的安全性设计。
在信息安全意识、策略、机制、法规标准等方面都存在不少问题。
B工控网络存在一定的脆弱性（1）已建项目主要软硬件多为进口，可能存有后门（2）油气开采、管道储运广泛使用无线通信，易被野外搭线监听、窃密和干扰（3）部分网络借用公共电信网络和互联网组网，增加了网络接入风险C工控网络面临着现实和潜在的威胁现实威胁：U盘滥用、病毒肆虐、软件乱装、违规操作、缺少有效的访问控制手段潜在威胁：攻击石油石化行业工控系统技术门槛越来越低，易被信息战攻击D工控网络安全防护体系尚未形成（1）关键资产底数不清楚（2）严重漏洞难以及时处理，系统软件补丁管理困难，难以应对APT攻击威努特—工控安全专家石油石化行业生产控制系统信息安全主要目标可用性完整性保密性123保护工控系统免受病毒等恶意代码的侵袭。
避免工控系统遭受人为恶意或者无意的违规操作。
防范外部、内部的网络攻击。
在不利条件下维护生产系统功能。
安全事件发生后能迅速定位找出问题根源。
威努特—工控安全专家构筑工控网络安全“白环境”监控防护体系只有可信任的设备，才允许接入控制网络；只有可信任的命令，才能在网络上传输；只有可信任的软件，才能在主机上执行；1.2.3.核心理念运用白名单的思想，通过对工控网络流量、工作站软件运行状态等进行监控，运用大数据技术收集并分析流量数据及工作站状态，建立工控系统及网络正常工作的安全模型，进而构筑工业控制系统的网络“安全白环境”。
工业控制网络的信息安全及纵深防御体系结构探究
of industrial control network 3.1.1 安全域划分 工业控制网络纵深防御体系结构中安全域划分是对 业务进行抽象处理，并非简单划分物理服务器，在整体 的分布式架构内，相同安全域的设备，可能不会存储在 同一物理机房，但是安全等级相同，访问控制的策略相 同，只为其他安全域或是网络暴露相应的协议接口，就 算是攻击者对其他领域服务器进行渗透，也只能进行安 全域中端口的扫描，不能自由渗透，能够避免工业控制 网络系统的信息安全受到破坏，提升整体信息的安全。 3.1.2 数据链路隔离 提升整体信息的安全性，数据链路隔离的设置，主 要是通过专门的数据链路隔离方式，将安全域作为基础， 在服务器中设置相应的防线，进行单点沦陷后受害源蔓 延的抑制。 3.1.3 端口状态协议的过滤 端口状态协议过滤，主要是采用防火墙进行协议安 全的管理，有效应对工业控制网络系统的黑客入侵问题， 即使工业控制网络系统没有合理进行加固、没有全面清 理不必要的服务、所开放的端口存在问题、端口服务有 漏洞，但是只要利用防火墙进行过滤，攻击者就不能到 达陆游，只能对外或是对信任与暴露的端口进行攻击。 从本质层面而言，端口状态协议的过滤，就是为黑客和 病毒入侵等提供窄带，设置具有限制的访问通道 [3]。 3.1.4 应用层的安全管理 在应用层安全管理的过程中，为避免工业控制网络系
工业控制网络系统和常规的 IT 系统存在一定差异，从
系统的特点层面而言，工业控制网络是由信息物理融合系
统组合而成，IT 系统则是常规的信息系统。如表 1 所示，
工业控制网络系统可以分成企业层次、管理层次、监控层
石化行业工业控制系统信息安全问题研究
工业控制网络纵深防御解决方案word版本
工业控制网络纵深防御解决方案编制青岛海天炜业自动化控制系统有限公司经理刘安正Byres Security inc. Tofino 亚太区经理Thomas Ou目录1．工业控制网络安全概述 (3)1.1 本报告编制原则 (3)1.2 工业控制网络安全概述 (3)2．西门子STUXNET 控制系统病毒的新警示 (4)3．目前工厂控制系统网络防护分析 (5)3.1 工厂网络情况概述 (5)3.2 目前工业控制网络安全存在的问题 (5)3.2.1 操作系统安全漏洞 (5)3.2.2 病毒与恶意代码 (6)3.2.3 拒绝服务攻击-网络风暴 (6)3.2.4 黑客入侵与应用软件安全漏洞 (6)3.3 目前的防护措施 (7)3.4 保证控制网络安全必须达到的两个目标 (8)3.5 ANSI/ISA-99 区域防护概念解析 (9)4．TOFINO 工业网络安全解决方案 (10)4.1 T OFINO 安全解决方案构成 (11)4.2 T OFINO安全解决方案达到的目标 (12)4.3 过程控制系统DCS 区域安全分析 (13)4.4 针对石化企业的T OFINO解决方案 (13)4.4.1 工业OPC 通信防护 (14)4.4.1.1 方案架构图 (16)4.4.1.2 OPC Classic Enforcer 防护原理 (16)4.4.1.3 Tofino OPC 通讯防护配置清单（单个OPC 连接） (18)4.4.2 操作站层面防护 (19)4.4.2.1 方案架构图 (20)4.4.2.2 操作站层防护部署及原理 (21)4.4.2.3 操作站层通讯防护配置清单（单个防护区域） (21)5．项目费用概算............................................................. 错误！未定义书签。
1．工业控制网络安全概述1.1 本报告编制原则本报告编制依据《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《信息安全技术指南》以及国际《ANSI/ISA-99 控制系统网络安全指引》面向石化企业信息化的特点，结合MES 以及现场控制系统的实际应用，针对控制网络安全问题进行分析与阐述，并提供适合企业特点的安全方案。
多芬诺：“纵深防御”保障工业控制系统信息安全
（ ４ ） 集防火墙与虚拟路 由于一身， 能够像网络 警察一样管控 网络数据通讯， 同时具有实时网络通 讯透视镜功能， 能实现对非法通讯实时报警、 来源 确认和历史记录， 保证对控制网络通讯实时诊断。 （ ５ ） 特有的 “ 测试 ” 模式允许用户在真实工控 业 网络安全 的同时也保证了工控需求的完整性。 （ ６ ） 采用深度数据包检测Ｄ Ｐ Ｉ 技术。 传统 的Ｉ Ｔ 防火墙存在对系统通讯协议无细粒度控制的问题 ， 从而埋 下了安全隐患。 深度数据包检测ＤＰ Ｉ 技术能 深入检查通过防火墙 的每个数 据包及其应用负荷， 从而有效地识别检测出隐藏在正常协议内部的恶意 通讯和病毒攻击， 像缓 冲区溢出攻击、 拒绝服务攻 击、 各种欺骗性技术以及Ｓ ｔ ｕ ｘ ｎ ｅ ｔ 这样的病毒 。 （ ７ ） 多芬诺工业控制系统信息安全解决方案
利安全连接 技术 ， 同时能隐藏后端所有设备的Ｉ Ｐ 地
址， 让 入 侵 者 无 法 发 现 目标 ， 更 无 从 谈 起 发 动 任 何
攻击 。
多芬诺工 业控制 网络 信息安全解 决方案
由于Ｉ Ｔ 环境 和工控环境之 间存 在着一些关键 不 同， 企业在没有全面考虑工控环境特 殊性的情况下， 简 单地将Ｉ Ｔ 安全技术配置到工控系统中并不是高效可 行 的解决方案 ， 同时也在另一层面增加了 企业工业
网络信息安全隐患。 多芬诺更 适于工业控制系统信
中闭 候嚣 豫表 Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｉ Ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３ 年 第７ 期
第十二届工业 自动化 与标 准化研讨会 ・ 专栏
多芬诺 ：“ 纵深 防御 ’ ’ 保 障工业控制系统信息安全
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施随着信息技术的不断发展，工业控制系统也在不断更新和进步，成为了工业生产中不可或缺的重要组成部分。
随之而来的信息安全问题也变得越发严峻，工业控制系统的信息安全防护措施变得至关重要。
如何有效防范工业控制系统的信息安全风险，成为了当前各行各业面临的一项重要任务。
本文将就工业控制系统信息安全防护措施进行探讨，为相关从业人员提供一些参考。
一、风险识别与评估在加强工业控制系统信息安全防护的过程中，首先要进行风险识别与评估。
这是一项非常重要的工作，能够帮助企业全面了解自身的信息系统安全状况。
在风险识别与评估的过程中，需要对系统进行全面的调查和分析，找出潜在的安全隐患和漏洞，并对其进行评估，以确定其可能带来的风险程度。
只有充分了解系统中存在的风险，才能有针对性地制定安全防护措施，提高系统的安全性。
二、加强系统安全意识教育在工业控制系统中，人为因素是造成信息安全风险的重要原因之一。
加强员工的系统安全意识教育至关重要。
企业需要定期组织信息安全教育培训，让员工了解信息安全的重要性，掌握避免信息泄露和攻击的基本技能和知识。
建立员工举报制度，鼓励员工发现和报告系统安全问题，以及时采取相应措施，防止风险的扩大。
三、建立有效的访问控制机制对于工业控制系统来说，建立有效的访问控制机制是确保系统安全的重要手段。
企业可以通过制定访问权限管理规范、建立严格的访问控制策略等手段，限制不同用户对系统的访问权限，确保只有经过授权的人员才能访问和操作系统。
还需要定期对系统的访问日志进行审查，及时发现异常访问和操作行为，及时进行处置，防止信息泄露和攻击事件的发生。
四、加密传输和存储数据对于工业控制系统中的重要数据，企业需要采取加密手段，保护数据的传输和存储安全。
对于网络传输的数据，可以采用SSL加密等技术，保障数据在传输过程中不被窃取和篡改。
对于存储数据，可以采用数据加密技术，对重要的数据进行加密存储，确保即使数据被盗取，也无法被解密获取。
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施第一，物理安全措施。
工业控制系统的物理设备需要进行严格的保护，确保不被未经授权的人员接触。
比如采用门禁系统、视频监控系统等措施，限制只有授权人员才能接近和操作设备。
第二，网络安全措施。
工业控制系统往往与互联网相连，因此需要采取一系列网络安全措施来保护系统免受网络攻击。
使用防火墙来保护系统内部网络，配置入侵检测系统来监控网络流量，封堵异常连接，及时发现和应对潜在的攻击。
访问控制措施。
为了确保只有授权人员可以访问工业控制系统，需要采取严格的访问控制措施。
比如采用强密码策略，要求用户定期更改密码，并限制用户访问权限。
还可以采用双因素认证、用户身份认证等措施增加访问的安全性。
第四，安全更新和漏洞修复措施。
及时更新系统和软件补丁是保护工业控制系统安全的重要措施。
定期检查系统和软件的安全更新，并及时安装修复漏洞的补丁，以减少系统被攻击的风险。
第五，数据备份和恢复措施。
在事件发生后，及时进行数据备份可以减少数据的损失。
建立可靠的数据恢复机制，能够快速恢复系统功能，降低因数据损失导致的影响。
第六，安全培训和意识教育。
为工业控制系统的用户和管理员提供相关的安全培训和意识教育是非常重要的。
通过培训和教育，提高用户和管理员的安全意识，让他们能够识别潜在的安全威胁，并采取相应的防护措施。
工业控制系统信息安全防护措施需要从物理安全、网络安全、访问控制、漏洞修复、数据备份和安全培训等方面综合考虑，确保工业控制系统的安全性。
只有全面采取这些措施，才能有效地提升工业控制系统的信息安全水平。
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施随着工业控制系统的数字化和网络化发展，工业控制系统信息安全问题也越来越受到关注。
工业控制系统的信息安全防护至关重要，一旦遭受到恶意攻击或者内部失误，将会造成重大的安全事故和财产损失。
加强工业控制系统信息安全防护，对于维护国家安全和经济发展具有重要意义。
下面就工业控制系统信息安全防护措施进行详细探讨。
一、加强网络安全防护工业控制系统的信息安全防护首先要保证系统的网络安全。
工业控制系统往往涉及到各种设备和终端，这些设备和终端之间通过网络连接，因此网络安全是工业控制系统信息安全的首要问题。
加强网络安全防护需要从以下几个方面着手：1.建立安全网络架构：工业控制系统的网络架构应该合理规划，采用分层设计，将控制网络和企业网络进行隔离。
利用防火墙、入侵检测系统等安全设备，对网络进行严格监控和管理。
2.加强网络设备安全管理：对于网络设备，要采取必要的安全管理措施，包括对设备的漏洞修补、系统升级、禁用默认密码、定期修改密码、进行访问控制等。
3.加密通信传输：工业控制系统中的信息传输需要通过网络进行，因此对于重要的数据和信息，要采取加密传输的机制，确保数据传输的安全性。
除了加强网络安全防护，工业控制系统的信息安全还包括对设备的安全防护。
工业控制系统中的设备往往包括传感器、执行器、控制器等，这些设备的安全也是保障整个系统信息安全的关键。
1.加强设备访问控制：对于工业控制系统中的设备，要实施严格的访问控制，只允许经过授权的人员进行操作和访问。
要定期对设备进行检查和维护，确保设备的正常运行和安全。
2.防止设备物理攻击：工业控制系统的设备通常处于工业环境中，容易受到物理攻击和破坏。
在设备的安装位置、周围环境等方面都要采取必要的安全措施，防止设备受到损坏。
3.加强设备安全防护技术研发：针对工业控制系统设备的安全防护问题，需要加强相关技术的研发和应用。
研发安全芯片、安全传感器、安全控制器等设备，以提高设备的安全性。
工业控制系统信息安全分析与防护方法
工业控制系统信息安全分析与防护方法随着信息技术的迅猛发展，工业控制系统（Industrial Control System，简称ICS）的网络化程度日益提高。
然而，在较长的时间内，工业控制系统的安全性问题并未引起足够重视，这导致了一些重大的信息安全事件的发生，给工业生产带来了严重的影响。
因此，对工业控制系统的信息安全进行全面的分析，并采取相应的防护方法，显得尤为重要。
首先，我们需要对工业控制系统的信息安全进行全面的分析。
工业控制系统是一个复杂的系统，包含了人机界面、传感器、执行器、网络通信等多个组件。
在信息安全分析中，我们需要对系统的整体架构、组件和通信协议进行深入研究，明确系统中存在的潜在安全风险和漏洞。
通过对系统进行安全性评估和威胁建模，可以为后续的安全防护提供指导。
其次，针对工业控制系统的信息安全问题，我们需要采取一系列的防护方法。
首先，建立完善的网络安全措施是保障工业控制系统信息安全的重要手段。
采用防火墙和入侵检测系统来监控网络流量，及时发现和阻止恶意攻击。
另外，为工业控制系统建立独立的网络，并对网络进行细分和隔离，限制外部访问和流量。
这样可以有效降低攻击面，提高安全性。
其次，加强对工业控制系统的身份认证和访问控制是防止未经授权的人员进入系统的关键。
为所有的用户和设备建立统一的身份认证机制，确保只有经过认证的用户才能够访问系统。
同时，对系统内部的访问权限进行细分和控制，限制用户的操作权限，减少潜在的安全风险。
此外，加密技术在工业控制系统的信息安全中也起着重要的作用。
通过对工业控制系统中的通信数据进行加密处理，可以防止敏感信息被窃取或篡改。
同时，还可以对数据进行完整性验证，确保数据在传输过程中没有被篡改。
另外，对于重要的配置文件和软件程序，也可以使用加密技术来保护其机密性和完整性。
此外，在工业控制系统的信息安全防护中，定期进行安全演练和渗透测试也是非常重要的。
通过模拟真实攻击场景，测试系统的安全性，并发现和修复潜在的漏洞。
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施1. 引言1.1 工业控制系统信息安全的重要性工业控制系统信息安全的重要性在当今社会变得越来越突出。
随着工业控制系统的普及和应用范围的不断扩大，信息安全问题也越来越受到关注。
工业控制系统信息安全的重要性主要体现在以下几个方面：工业控制系统作为生产过程的核心控制系统，一旦受到攻击或泄密，可能会造成生产线停工、设备损坏、生产数据遭泄露等严重后果，严重影响企业的生产经营和声誉。
工业控制系统涉及的数据量庞大、数据传输速度快，一旦信息泄露或被篡改，可能会对企业的重要数据造成不可挽回的损失，甚至导致企业破产。
工业控制系统信息安全问题还涉及国家安全和公共安全等方面。
一旦工业控制系统遭受攻击，可能会对国家重要基础设施、公共服务等造成严重危害，甚至引发重大灾难。
加强工业控制系统信息安全防护，提高信息安全意识，持续改进信息安全防护措施，建设安全可靠的工业控制系统已成为当务之急。
只有不断加强信息安全意识，进行有效防护措施，才能确保工业控制系统的安全稳定运行，促进企业的可持续发展和社会的和谐稳定。
2. 正文2.1 工业控制系统信息安全威胁分析工业控制系统信息安全威胁分析是确保工业控制系统安全的第一步。
工业控制系统面临着各种各样的威胁，包括网络攻击、恶意软件、内部威胁以及物理入侵等。
网络攻击是最常见的威胁之一，黑客可以通过网络渗透工业控制系统，操纵设备或者窃取重要信息。
恶意软件也是一个严重的威胁，恶意软件可以破坏工业控制系统的正常运行，导致生产中断或者损坏设备。
内部威胁指的是公司内部员工或者合作伙伴可能故意或者无意中泄露信息或者破坏系统。
物理入侵是另一个潜在的威胁，不法分子可能会试图直接进入设备控制室或者工厂，对工业控制系统造成破坏。
为了有效应对这些威胁，工业控制系统需要采取综合的安全防护措施。
这些措施包括加强网络安全措施，包括防火墙、入侵检测系统和安全认证等；实施物理安全措施，例如安装监控摄像头、门禁系统和安全锁等；以及建立应用安全措施，如加密通信、权限管理和安全审计等。
工业控制系统信息安全防护措施
工业控制系统信息安全防护措施【摘要】工业控制系统信息安全防护是当前重要的课题，本文介绍了针对工业控制系统信息安全的有效防护措施。
网络隔离和安全防火墙的部署是保障系统安全的基础。
访问控制和身份验证的实施可以有效限制非法访问。
安全漏洞扫描和修复是及时消除系统漏洞的有效手段。
数据加密和数据备份有助于保护重要数据的安全性。
安全培训和意识提升可以提高员工对信息安全的重视程度。
工业控制系统信息安全防护措施的重要性不言而喻，持续改进和监控同样不可或缺。
通过采取这些措施，可以有效防范各种安全威胁，确保工业控制系统的稳定运行和信息安全。
【关键词】工业控制系统、信息安全、防护措施、网络隔离、安全防火墙、访问控制、身份验证、安全漏洞扫描、数据加密、数据备份、安全培训、意识提升、必要性、持续改进、监控。
1. 引言1.1 工业控制系统信息安全防护措施的重要性工业控制系统信息安全防护措施的重要性在当今数字化和网络化的时代变得愈发重要。
随着工业控制系统的智能化和互联化程度不断提升，其面临的安全挑战也日益严峻。
工业控制系统作为关乎生产运营的重要系统，一旦遭受到安全威胁或攻击，可能会导致生产中断、信息泄露、设备损坏甚至人员伤亡等严重后果，给企业和社会带来不可估量的损失。
加强工业控制系统信息安全防护措施显得尤为重要。
通过建立健全的安全防护体系，可以有效防范各类安全威胁，保障工业控制系统的正常运行和生产安全。
信息安全防护措施的完善还能提升企业的竞争力和可持续发展能力，确保企业在激烈的市场竞争中始终处于领先地位。
工业控制系统信息安全防护措施的重要性不言而喻，只有高度重视并持续加强安全防护措施，才能有效应对各种安全挑战，确保工业控制系统的安全稳定运行。
这也正是企业和组织在信息化转型过程中亟需重视和加强的重要工作之一。
1.2 工业控制系统存在的安全威胁工业控制系统存在着各种安全威胁，这些威胁可能会导致严重的后果，包括生产中断、设备损坏甚至人员伤亡。
工业控制网络纵深防御解决方案
工业控制网络纵深防御解决方案编制青岛海天炜业自动化控制系统有限公司经理刘安正Byres Security inc. Tofino亚太区经理Thomas Ou目录1．工业控制网络安全概述31.1本报告编制原则31.2工业控制网络安全概述32．西门子STUXNET控制系统病毒的新警示43．目前工厂控制系统网络防护分析53.1工厂网络情况概述53.2目前工业控制网络安全存在的问题53.2.1操作系统安全漏洞53.2.2病毒与恶意代码63.2.3拒绝服务攻击-网络风暴63.2.4黑客入侵与应用软件安全漏洞63.3目前的防护措施73.4保证控制网络安全必须达到的两个目标83.5ANSI/ISA-99区域防护概念解析94．TOFINO工业网络安全解决方案104.1T OFINO安全解决方案构成114.2T OFINO安全解决方案达到的目标124.3过程控制系统DCS区域安全分析134.4针对石化企业的T OFINO解决方案134.4.1 工业OPC通信防护144.4.1.1方案架构图164.4.1.2 OPC Classic Enforcer防护原理164.4.1.3 Tofino OPC通讯防护配置清单（单个OPC连接）184.4.2 操作站层面防护194.4.2.1方案架构图204.4.2.2 操作站层防护部署及原理214.4.2.3 操作站层通讯防护配置清单（单个防护区域）21 5．项目费用概算错误!未定义书签。
1．工业控制网络安全概述1.1本报告编制原则本报告编制依据《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《信息安全技术指南》以及国际《ANSI/ISA-99控制系统网络安全指引》面向石化企业信息化的特点，结合MES以及现场控制系统的实际应用，针对控制网络安全问题进行分析与阐述，并提供适合企业特点的安全方案。
1.2工业控制网络安全概述过去十年间，世界范围内的过程控制系统（DCS/PLC/PCS等）及SCADA 系统广泛采用信息技术，Windows®, Ethernet™及TCP/IP，现场总线技术，OPC等技术的应用使工业设备接口越来越开放，减弱了控制系统及SCADA系统等与外界的隔离。
基于纵深防御理念的DCS信息安全方案在青岛炼化项目的应用
Ｃ Ｈ Ｊ Ｎ Ａ Ｉ Ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ａ ｌ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ 中阆 豫嚣 彳 ｊ 《 表
２ ０ １ ４ 年 第２ 期
基于纵深 防御理 念的Ｄ Ｃ Ｓ 信息安全方案 在青岛炼化项 目的应 用
公顷， 总投资１ ２ ５ 亿元 ， 总定 员５ Ｏ ０ 人。 年产 汽 、 煤、 柴 成 品 油７ ０ ８ 万吨， 液化 气 、 聚丙烯、 苯、 混 苯 等 化
ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ（ Ｉ ＡＣ Ｓ ／ ＤＣＳ ）ｈ ａ ｓ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ
工产品２ ０ ３ 万吨。 青岛大炼油项 目按照 “ 大型化、 系 列化、 集约化、 信息化” 理念进行规划建设 ， 具有规 模 经济、 技术先进、 环保领先和 效益 ｎ ． Ｓ ｉ ｎ ｃ ｅ‘ Ｓ ｔ ｕ ｘ ｎ ｅ ｔ ’ ｗｏ ｒ ｍ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｄ， ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｉ ＡＣＳ ／ ＤＣＳ ｗａ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｗａ ｔ ｃ ｈ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｌ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｉ ＡＣＳ ／ ＤＣＳ ｉ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ａ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ．Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｆ ＤＣＳ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ ．
如何构建石化行业信息化的安全防护体系
如何构建石化行业信息化的安全防护体系石化行业的信息化发展已经成为当前的重要趋势之一。
然而，在信息化建设过程中，信息安全问题也日益凸显。
为了确保石化企业信息系统的安全，构建一个可靠的信息化安全防护体系是至关重要的。
本文将探讨如何构建石化行业信息化的安全防护体系。
一、加强网络安全防护1.建立安全意识教育培训机制在构建信息化安全防护体系的过程中，首先要加强石化企业员工的安全意识教育培训，提高员工安全意识和应对能力。
通过开展定期的安全培训、组织模拟演练等活动，增强员工的信息安全意识，使其了解安全威胁和风险，掌握安全防护的基本知识和技能。
2.建立完善的安全策略和规范石化企业应制定并执行一套完备的网络安全策略和规范，包括网络访问控制、用户权限管理、密码强度要求、系统补丁更新等方面。
同时，加强对网络设备和系统的定期检查和维护，确保安全设备和软件的及时更新和升级，防止安全漏洞的出现。
3.加强安全审计和监控构建信息化安全防护体系的关键是加强对网络系统和设备的安全审计和监控。
通过对网络流量、日志等进行实时监控和分析，及时发现和处理异常行为和安全事件，阻止未经授权的访问和攻击行为。
同时，建立安全报警机制，加强对安全事件的响应和处理能力。
二、加强数据安全保护1.加强数据分类和分级保护石化企业的数据具有较高的敏感性和保密性，需要根据数据的重要性和保密级别进行分类和分级保护。
制定相应的数据保密政策和措施，明确数据访问权限和使用规范，采取合适的技术手段进行数据加密和防泄密控制，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
2.建立数据备份和恢复机制为了防止数据丢失和遭到恶意破坏，石化企业应建立健全的数据备份和恢复机制。
定期对关键数据进行备份，并将备份数据存储在安全可靠的地方，确保在数据损坏或丢失时能够及时恢复。
同时，进行数据恢复演练，提高数据恢复的效率和准确性。
三、加强系统安全防御1.建立安全访问控制机制为了保护石化企业信息系统的安全，需要建立严格的安全访问控制机制。
石油公司信息系统安全与防护
石油公司信息系统安全与防护随着科技的不断发展和信息技术的广泛应用，各行各业的企业都离不开信息系统的支持。
而对于石油公司这样的关键行业来说，信息系统的安全与防护更是至关重要的。
本文将就石油公司信息系统安全与防护的重要性、相关风险以及相应的对策进行论述。
一、信息系统安全与防护的重要性信息系统是企业重要的管理工具之一，石油公司作为一个信息密集型企业，信息系统的安全与防护显得尤为重要。
首先，石油公司的信息系统涵盖了企业的各个方面，包括供应链管理、财务管理、人力资源管理等，一旦信息系统遭受到攻击或泄露，将对公司的正常运营产生严重的影响。
其次，石油公司的信息系统中存储了大量的商业机密和技术秘密，一旦泄露，将给公司造成巨大的经济损失以及不可估量的声誉损害。
因此，保障石油公司的信息系统安全与防护是维护企业利益和市场竞争力的重要手段。
二、信息系统安全与防护存在的风险石油公司的信息系统安全与防护面临着各种潜在风险和威胁。
首先，黑客攻击威胁着信息系统的安全，黑客可以通过入侵系统、网络钓鱼、病毒攻击等手段获取系统中的敏感信息。
其次，内部人员的非法操作也是一个潜在的威胁，一旦内部人员滥用权限或者将敏感信息泄露给竞争对手，将会对公司造成巨大的危害。
此外，信息系统硬件设备的故障、自然灾害以及恶意软件的入侵也是信息系统安全与防护的风险源。
三、信息系统安全与防护的对策为了保障石油公司信息系统的安全与防护，需要采取一系列的对策与措施。
首先，在技术层面上，可以加强对信息系统的访问控制。
通过设置复杂的密码、多层次的身份认证以及指纹识别等手段，提高系统的安全性。
其次，及时更新和升级防火墙和安全软件，以防止恶意攻击和病毒的入侵。
此外，及时备份重要的数据和信息，可以在系统故障或者数据丢失时快速恢复。
在人员层面上，需要对公司员工进行安全培训和教育，提高员工的信息安全意识和防范能力。
此外，加强内部人员权限管理，对具有敏感信息操作权限的人员进行监控和审核，防止内部人员滥用权限。
油库工业控制系统信息安全防护措
油库工业控制系统信息安全防护措摘要：本文结合某港油库的工业控制系统信息安全升级项目，介绍了该港根据《工业控制系统信息安全防护指南》、《工业控制系统信息安全行动计划（2018-2020）》以及国内外相关标准规范的要求，通过多角度评估，建立健全油库工业控制系统的安全保障体系，实现对其全方位的防护。
关键词：工业控制系统；信息安全；隔离防护；安全隐患；入侵防御由于工控系统信息安全的投入并不增加企业的经济效益，同时还会增加工控系统运行维护的成本，因此用户很少开展工控系统安全方面的工作。
目前工业控制系统信息安全的问题主要体现在产品部署不到位、安全管理制度不完善，工控系统面临的漏洞剧增、攻击趋易、目标重要等风险。
工控软硬件产品在设计之初极少考虑安全问题，因此安全漏洞不断涌现。
开源社区、黑客大会的出现导致获取工控系统的攻击方法越发容易。
工控系统作为政府基础设施的重要组成部分，已经成为黑客、极端势力攻击的重要目标[1]。
1油库工控系统面临的威胁1.1油库的特殊工况。
某港油库的生产作业过程中涉及到有毒有害气体、易燃易爆、腐蚀、易挥发等化学品，同时工艺复杂、生产过程环环相扣、每道工序间相互关联、相互影响、不安全因素较多，一旦发生安全事故，极易造成严重后果。
过去，油库生产控制系统与外界是完全隔离的，外部的威胁无法通过企业内部网进入到生产控制系统，都是随着油库企业应用系统的增加以及信息化建设的推进、管控一体化技术发展、生产执行系统的实施，生产控制网络与管理网以及办公网之间有着大量数据的读取、控制指令、生产计划的下发，感染病毒及恶意程序的几率增大。
生产网的开放对油库工业控制系统构成严重的安全威胁，系统受到攻击或感染病毒后，控制网络通讯缓慢、数据丢失、管理层数据无法读取、压力、温度、流量、液位、计量等指示失效，检测系统连锁报警失效。
1.2管理层面面临的威胁。
1）工业控制系统从可行性方案到后期具体实施的全过程中，需要在工业控制系统信息安全规章要求下着眼于生产作业设备的实时运行状态，将设备自身的安全可靠度作为建设工控系统信息安全的根本出发点。
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石化行业工控系统信息安全的纵深防御
纵观我国工业、能源、交通、水利以及市政等国家关键基础设施建设，DCS、PLC等工业控制系统得以广泛应用，随着我国两化融合的深入发展，信息化的快速发展大大提高了公司的运营效率，但TCP/IP、Ethernet等通用技术和通用产品被大量引入工业领域，也将越来越多的信息安全问题摆在了我们面前。
另一方面，长久以来，企业更多关注的是物理安全，信息化发展所需的信息安全防护技术却相对滞后，近几年来因控制系统感染病毒而引起装置停车和其他风险事故的案例屡有发生，给企业造成了巨大的经济损失。
Stuxnet病毒的爆发更是给企业和组织敲响了警钟，工信部协[2011]451号通知明确指出要切实加强工业控制系统信息安全管理的要求。
本文以石化行业为例，就工业控制系统信息安全存在的隐患，及其纵深防御架构体系进行简要探讨。
1.工业控制系统面临的信息安全漏洞
1、通信协议漏洞
两化融合和物联网的发展使得TCP/IP协议和OPC协议等通用协议越来越广泛地应用在工业控制网络中，随之而来的通信协议漏洞问题也日益突出。
例如，OPC Classic协议(OPC DA, OPC HAD和OPC A&E) 基于微软的DCOM协议，DCOM 协议是在网络安全问题被广泛认识之前设计的，极易受到攻击，并且OPC通讯采用不固定的动态端口号，在通讯过程中可能会用到1024-65535中的任一端口，这就导致使用传统基于端口或IP地址的IT防火墙无法确保其安全性。
因此确保使用OPC通讯协议的工业控制系统的安全性和可靠性成为工程师的一个安全技术难题。
2、操作系统漏洞
目前大多数工业控制系统的工程师站/操作站/HMI都是基于Windows平台的，为保证过程控制系统的相对独立性，同时考虑到系统的稳定运行，通常现场工程师在系统开车后不会对Windows平台安装任何补丁，这样导致了操作系统系统存在被攻击的可能，从而埋下了安全隐患。
3、杀毒软件漏洞
为了保证工控应用软件的可用性，许多工控系统操作站通常不会安装杀毒软件。
即使安装了杀毒软件，在使用过程中也有很大的局限性，原因在于使用杀毒软件很关键的一点是，其病毒库需要不定期的经常更新，这一要求尤其不适合于工业控制环境。
而且杀毒软件对新病毒的处理总是滞后的，导致每年都会爆发大规模的病毒攻击，特别是新病毒。
4、应用软件漏洞
由于应用软件多种多样，很难形成统一的防护规范以应对安全问题；另外当软件面向网络应用时，就必须开放其网络端口。
因此常规的IT防火墙等安全设备很难保障其安全性。
互联网攻击者很有可能会利用一些大型工程自动化软件的安全漏洞获取诸如污水处理厂、天
然气管道以及其他大型设备的控制权，一旦这些控制权被不良意图黑客所掌握，那么后果不堪设想。
5、安全策略和管理流程漏洞
追求可用性而牺牲安全，是工业控制系统存在的普遍现象，工业控制系统中移动存储介质包括笔记本电脑、U盘等设备的使用缺乏完整有效的安全策略与管理流程也给工业控制系统信息安全带来了一定的威胁，
2.石化行业控制系统信息安全现状分析
目前，实时数据库系统在石化企业生产经营管理中得到越来越广泛的应用，通用通讯协议和操作系统也几乎覆盖了所有的工业控制系统。
根据业务功能的不同，石化行业工控系统网络一般分为三部分：控制层、数采层和管理信息层，如图1所示。
图1：石化行业工控系统网络结构
在信息安全方面，石化企业工控系统目前存在的安全问题主要有：
1、系统终端自身免疫力不足。
目前工业计算机操作系统大多采用Windows操作系统，一般不允许安装操作系统的安全补丁和防病毒软件，这些先天限制，使得工业计算机的操作系统存在很多已知或未知的漏洞无法解决，一旦发生针对性的网络攻击或病毒感染则会造成无法想象的后果；即便安装杀毒软件也仅能对部分病毒或攻击有所抑制，但病毒库存在滞后，也不能从根本上进行防护。
另一方面，项目实施和后期维护中频繁使用U盘、笔记本电脑等外置设备，并且是在整个系统开车情况下实施，也存在较高的安全隐患。
2、工业网络扁平化现象突出。
虽然大多数石化企业通过Buffer数采机或OPC Server
的双网卡结构对数采网与控制网进行了隔离，部分恶意程序不能直接攻击到控制网络，但对于能够利用 Windows系统漏洞的网络蠕虫及病毒等，这种配置并没有作用，病毒仍会在数采网和控制网之间互相传播。
3、系统缺乏信息安全监控措施，网络攻击事件无法追踪。
现有网络如果遭受病毒和黑客攻击，维护人员无法进行故障点查询和原因分析，并采取应急响应措施，一些小的安全问题直至发展成大的安全事故才会被发现和解决。
3.基于纵深防御的工业控制系统信息安全解决方案
3.1.系统终端安全
鉴于工业应用的特殊性，工业控制系统的操作站、应用站等终端难以采用传统的打补丁、杀毒软件的方式应用层出不穷的操作系统漏洞、计算机后门程序、病毒、数据扫描、密钥数据块攻击等多元化的风险及威胁。
有别于传统的安全技术，可信计算首先构建一个信任根，再建立一条信任链，从信任根开始到硬件平台，到操作系统，再到应用，一级认证一级，一级信任一级，从而把这种信任扩展到整个计算机系统，以提高系统整体的安全性。
InTrust工控可信计算安全平台首创可信计算在工控领域的创新应用，拥有“白名单”模式的智能可信度量系统，并可以通过度量信息实现对程序进程的全面管控，从根本上解决工控系统终端病毒感染、恶意代码进程启动、操作系统内核漏洞隐患。
图2：采用海天炜业InTrust工控可信计算安全平台
提高工控系统终端安全的部署示意图
3.2.网络安全
国际行业标准ANSI/ISA-99、IEC62443指出工业控制系统网络安全要点如表1所示：要点名称要点描述达到目标
区域划分具备相同功能和安全要求的设备在同一区域内安全等级分区
管道建立实现区域间执行管道通信易于控制
通信管控通过控制区域间管道中通信管理控制来实现设备保护数据通信可控
表1 ANSI/ISA-99指出的控制网络安全要点
参照国际行业标准，同时结合石化行业网络结构特点以及信息安全需要，可以将其工控网络划分为控制网、数采网、工程师站、APC先控站、关键控制器等5个区域。
下一步就是实现区域之间网络通讯的访问控制。
工业防火墙是目前业界比较认可，市场应用最广的一种网络安全防护产品。
以Guard工业防火墙为例，其采用工业协议深度包检查（DPI）技术，支持OPC、Modbus TCP等常见工业协议，远远超过了端口级别的访问控制，能提供更加有效的工业协议应用层防护。
另外Guard工业防火墙采用无IP连接技术，同时能隐藏后端保护设备的IP地址，令攻击者无从发现攻击目标，更不用谈发起攻击。
如图3所示，在数采网和控制网之间、工程师站前端、APC先控站前端以及关键控制器前端部署Guard工业防火墙，可有效防止蠕虫、木马等非法病毒在网络上传播扩散；隔离工程师站，避免因工程师站感染而导致的病毒扩散；保护APC先控站和关键控制器；从网络层面构建工控系统运行的安全环境。
图3：Guard工业防火墙在石化行业工业网络安全防护中的应用
3.3.智能审计记录分析
海天炜业工控安全管理平台SMP是专门针对工控网络行为审计记录的智能分析管理软件，具备强大的审计日志存储查询功能，可以对海量的审计数据进行实时监控和网络行为态势分析，使系统安全运维人员能够通过实时日志展示画面随时监控正在发生的不同级别审计日志和报警信息，也可以通过安全管理平台的条件查询、统计、筛选、图表展示和态势分析算法模型等强大的功能迅速得出网络健康状况，最终自动获得详细的统计分析报告和事件处置方式建议，实现系统安全运维管理的实时性、完整性、自动化、智能化。
整体“纵深防御”工业控制系统信息安全部署结构如图4所示。
图4 ：终端加固、网络安全、智能监控
海天炜业石化行业纵深防御工业控制系统信息安全防护架构
4.总结
石油化工等关键基础设施和能源行业关系国计民生，在我国两化融合深入发展的同时，如何确保工控系统信息安全是石化行业信息化建设重要的一部分。
本文以纵深防御的工业信息安全防护理念为核心，在充分了解石化行业网络结构和安全现状的基础上，对石化行业工控系统信息安全需求进行了认真分析，从终端安全、网络安全和智能监控三方面出发，通过部署InTrust工控可信计算安全平台、Guard工业防火墙以及工控安全管理平台SMP，介绍了海天炜业工业控制系统信息安全的纵深防御在石化行业的应用，实现高效保护工控系统远离木马、蠕虫、黑客等各种威胁和攻击，保障企业生产安全稳定运行。