工控系統(tǒng)安全培訓.ppt

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伊朗核電站“震網”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 病毒擺渡核電站內部網絡 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 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”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個網絡,5,,,,,烏克蘭電網遭受病毒攻擊事件,,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，滲透擴散到生產網,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)網絡威脅來源,4,,現(xiàn)有防護手段已經無法防御不斷升級的網絡攻擊,5,IT防火墻,病毒查殺,單向安全隔離,“物理隔離“,網關網閘,工業(yè)防火墻,邊界防火墻,,工控網絡APT2.0時代攻擊手段,基于信息網絡安全的防護手段以及現(xiàn)有的工控網絡防護手段在APT2.0時代的攻擊前面已經成為“皇帝的新衣”,工業(yè)控制網絡,國內工控系統(tǒng)面臨高危風險,6,暴露在互聯(lián)網上的西門子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過程。 分布式控制系統(tǒng) （Distributed Control System簡稱：DCS） 在國內自控行業(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) 控與調度系統(tǒng)對生產現(xiàn)場一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調等功能。,1,,,,,,工控系統(tǒng)網絡涵蓋范圍,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 經營管理層： 系統(tǒng)管理/監(jiān)視控制 Level 2 生產控制層： 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)控制網絡的恐怖襲擊,國內外工控網絡安全防護理念的演變歷程,強調,,,,強調隔離 物理隔離的變種， 網關、網閘、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品的簡單堆砌，不能完全適應工業(yè)網絡安全的特點,由工業(yè)控制系統(tǒng)內部生長的持續(xù)性防御體系 適應工業(yè)控制網絡的特點，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絡安全監(jiān)管有關規(guī)定，大力推進依法治網。 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絡安全立法頂層設計，開展《網絡安全法》制定。 《網絡安全法》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。,,,,,,,,網絡安全立法頂層設計,《網絡安全法》（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業(yè)鏈的關鍵數(shù)據(jù) 和生產經營信息，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，形成公司級的經營管理信息平臺。 生產運行層 以供應鏈管理為核心，建立一體化完整的生產運行 管理平臺。 操作執(zhí)行層 以生產物聯(lián)網系統(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),工控網絡與互聯(lián)網和辦公網有本質的區(qū)別,工控網絡的特點決定了基于辦公網和互聯(lián)網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絡的安全 網絡通訊協(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 網絡結構和行為穩(wěn)定性高 無法像辦公網絡或互聯(lián)網那樣 不同于互聯(lián)網和辦公網絡的頻繁變動 通過補丁來解決安全問題,4,工業(yè)控制網絡,工程網絡安全體系,18,,工程安全的多面性；動靜合一，內外兼修,,,,,動,靜,,外,內,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,,設備的資產識別接入點原則上接入工控系統(tǒng)網絡，要求工控系統(tǒng)責任單位提供該工程控制網絡的網段地址和IP地址數(shù)量，并提供該網段的一個空閑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： 經營管理層 系統(tǒng)管理和/監(jiān)控控制,Level 2： 生產控制層 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,