我國工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的探索者
——— 訪混合流程工業(yè)自動化系統(tǒng)及裝備技術(shù)國家重點實驗室張云貴教授
2012/3/8 10:51:58
一則因“震網(wǎng)”(Stuxnet)病毒引發(fā)對伊朗核電站自動化系統(tǒng)的破壞,引起了全球?qū)I(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的高度關(guān)注。然而,當我國流程工業(yè)中自動化的關(guān)鍵設(shè)備還處于依賴于進口的局面下,掌握并尋找一種百毒不侵,保證工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施信息安全的方法則顯得至關(guān)重要。
時事造就英雄。在我國流程工業(yè)中,有這么一支隊伍,他們主動承擔(dān)了我國工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的研究探索,他們排除障礙,久經(jīng)驗證,憑借行業(yè)中深厚扎實的技術(shù)功底,成功的尋找到一把開啟保障我國工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的鑰匙。他們就是冶金自動化研究設(shè)計院混合流程工業(yè)自動化系統(tǒng)及裝備技術(shù)國家重點實驗室。在工業(yè)化與信息化深度融合發(fā)展的今天,中國工控網(wǎng)記者懷著敬畏與喜悅之情,采訪了該課題的負責(zé)人張云貴教授,以期對目前我國工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀及解決方案做詳細了解。
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全更像“溫水煮青蛙”
在“兩化融合”的科學(xué)發(fā)展推動和激烈的市場競爭形勢下,越來越多的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)連接在一起,來自工廠信息網(wǎng)絡(luò)、移動存儲介質(zhì)、因特網(wǎng)以及其他因素導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)安全問題就像蠕蟲一般,逐漸在控制系統(tǒng)中擴散。它們潛伏在工業(yè)信息層,隨時有可能引起工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的癱瘓,這對企業(yè)來說可謂是致命一擊。尤其是在復(fù)雜的生產(chǎn)工業(yè)環(huán)境下,諸如冶金、石油化工、天然氣等基礎(chǔ)領(lǐng)域,災(zāi)難一旦爆發(fā),后果難以想象。這樣的隱患被張教授形象的稱為“溫水煮青蛙”。
事實證明,張教授的觀點有據(jù)可依。Stuxnet病毒作為一個標志性事件,該病毒主要通過U盤和局域網(wǎng)進行傳播,由于其安裝了SIMATIC WinCC系統(tǒng)的電腦,它一般會與互聯(lián)網(wǎng)物理隔絕,黑客特意強化了病毒的U盤傳播能力。如果企業(yè)沒有針對U盤等可移動設(shè)備進行嚴格管理,導(dǎo)致有人在局域網(wǎng)內(nèi)使用了帶毒U盤,通過U盤傳播,自動化識別攻擊對象,可以取得自動化系統(tǒng)的控制權(quán)限,從而發(fā)生竊取保密信息,破壞系統(tǒng)運行,甚至控制系統(tǒng)的運行等。
據(jù)了解,Stuxnet病毒專門針對西門子公司的SIMATIC WinCC監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA) 系統(tǒng)進行攻擊。由于該系統(tǒng)在我國的多個重要行業(yè)應(yīng)用廣泛,被用來進行鋼鐵、電力、能源、化工等重要行業(yè)的人機交互與監(jiān)控,一旦攻擊成功,則可能造成使用這些企業(yè)運行異常,甚至造成商業(yè)資料失竊、停工停產(chǎn)等嚴重事故。
知己知彼才能百戰(zhàn)不殆。在對抗工業(yè)病毒的這場戰(zhàn)役中,張教授以及他的團隊通過嘗試引入各種各樣的病毒專門針對西門子PLC應(yīng)用進行理論與實驗的論證,終于研發(fā)出了一條可取之道。
在我國流程工業(yè)領(lǐng)域95%的設(shè)備仍依賴于進口,這對國內(nèi)技術(shù)專家來說,從進口設(shè)備入手尋找一種行之有效的解決方案無疑是難上加難。但對于這個有著多年冶金行業(yè)技術(shù)的專家團隊來說,他們獨辟蹊徑選擇了走外圍的保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全防護路線。
根據(jù)客戶對安全防護等級的定義,在控制器與操作站之間安裝工業(yè)防火墻,能夠隱藏被保護對象的所有IP地址;在控制和數(shù)采網(wǎng)兩層增加OPC通信協(xié)議防火墻;其次在APC網(wǎng)絡(luò)和其它網(wǎng)絡(luò)之間安全安全設(shè)備模塊,主要解決APC網(wǎng)絡(luò)區(qū)域其它網(wǎng)絡(luò)之間的病毒互相感染問題,最后安裝工業(yè)安全管理平臺,通過一臺工作站集中組態(tài)、管理和監(jiān)測所有TSA及所在網(wǎng)絡(luò),防止病毒入侵。
在這看似嚴加防護,重兵把守的隔離式解決方案的守護下,該解決方案具有滿足工業(yè)型的特點,內(nèi)置幾十種常見的工業(yè)通信協(xié)議,為工業(yè)通訊提供獨特的、工業(yè)級的專業(yè)隔離防護解決方案;安裝的該工業(yè)防火墻具有獨有的安全連接技術(shù),它集防火墻與虛擬路由于一身,能夠像網(wǎng)絡(luò)警察一樣管控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊的路徑、對象以及數(shù)據(jù)流的方向;還可以達到實時網(wǎng)絡(luò)通訊透視鏡功能,為控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障分析、監(jiān)控、記錄提供簡單、有效的可靠工具,實現(xiàn)對非法通信的實時報警,來源確認、歷史積累,達到保證控制網(wǎng)絡(luò)的實時診斷。
張教授強調(diào)說:“該解決方案的實施從技術(shù)上最大程度地消除了因病毒感染、網(wǎng)絡(luò)故障、IP故障、線路故障引起的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全隱患,并能阻止現(xiàn)有Stuxnet病毒的入侵,對非法網(wǎng)絡(luò)通信進行實時報警、來源確認,歷史記錄,對于這種能夠追本溯源、總攬大局的網(wǎng)絡(luò)化安全管理,可以稱為‘看得見的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全’”。
據(jù)張教授介紹,目前國內(nèi)有幾家大型鋼鐵廠有意向采用該解決方案。在筆者看來,對鋼鐵企業(yè)來說,由于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全故障導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故,動輒使企業(yè)損失數(shù)百萬,如果企業(yè)能夠防患于未然,盡早對其實施工業(yè)安全防護,則可以減少因網(wǎng)絡(luò)安全導(dǎo)致的生命財產(chǎn)的損失,同時體現(xiàn)了企業(yè)對高效生產(chǎn)、安全運行的重視,更顯示了企業(yè)對國家經(jīng)濟安全和人民生命財產(chǎn)安全的責(zé)任。
結(jié)束語: 青,取之于藍,而青于藍;冰,水為之,而寒于水。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的隱患來源于工業(yè)領(lǐng)域中一切可滋生其生存的工業(yè)環(huán)境以及工業(yè)設(shè)備,但其危害性足以讓整個工業(yè)功虧一簣。為此,張教授希望能夠與諸如西門子等自動化領(lǐng)軍企業(yè)合作,發(fā)揮各自在工業(yè)領(lǐng)域的不同優(yōu)勢,進行強強聯(lián)合,從根源上杜絕一切安全隱患的發(fā)生。(文/gongkong 張瑩)

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