智能工廠工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全需求解讀
導(dǎo)讀
隨著工業(yè)信息化進程的快速推進,信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)控制系統(tǒng)逐漸打破了以往的封閉性,這使得工業(yè)控制系統(tǒng)也必將面臨黑客入侵等傳統(tǒng)的信息安全威脅。
北京匡恩網(wǎng)絡(luò)科技有限責(zé)任公司技術(shù)總監(jiān) 井柯
記者:隨著智能工廠的實施,企業(yè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)會面臨哪些新的安全需求?
井柯:隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的加速推進,我國智能工廠建設(shè)和使用方興未艾。可以說,智能工廠是“中國制造2025”標志性趨勢之一。
智能工廠,將先進而成熟的信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及傳感器技術(shù)等信息化技術(shù)手段聚合融合,實現(xiàn)工廠制造流程的網(wǎng)絡(luò)化管理,以及工藝設(shè)計、工藝分解與加工任務(wù)執(zhí)行的自動化。
要實現(xiàn)真正的智能工廠,必然要打通“筋脈”,開放自身的網(wǎng)絡(luò),開放工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),使其與設(shè)計網(wǎng)互聯(lián)互通,最大程度滿足產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)的自動化需求。同時,高度開放的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將面臨更為嚴峻的安全挑戰(zhàn),也向我們提出了更多更新的非常具體的安全防護需求,具體主要表現(xiàn)為以下幾個方面:
1)工控網(wǎng)絡(luò)邊界防護需求更為突出。在智能工廠建設(shè)和應(yīng)用中,如何做好企業(yè)設(shè)計網(wǎng)與智能工廠工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)絡(luò)隔離與數(shù)據(jù)交換,最大程度的防范來自設(shè)計網(wǎng)對工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的非法侵入與破壞,保護工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的安全顯得尤為重要。
2)智能工廠核心控制器的防護有待加強。不論是產(chǎn)線上核心控制器,還是物流配送的控制器,一但被攻擊或被劫持,都將導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,甚至生產(chǎn)癱瘓。因此,對核心控制器的安全防護迫切需要加強。
3)存儲核心加工數(shù)據(jù)的工控主機、數(shù)據(jù)服務(wù)器的安全防護需求更加突出,它們的抗攻擊、抗非法訪問能力有待提高。
4)“三建設(shè)”構(gòu)筑立體化工控網(wǎng)絡(luò)安全防御體系。所謂“三建設(shè)”,即加強安全防護系統(tǒng)的建設(shè);加強安全風(fēng)險的發(fā)現(xiàn)、管理與動態(tài)處置能力的建設(shè);加強深度防御,及安全事件的關(guān)聯(lián)分析與安全預(yù)警機制的建設(shè),形成安全事件的快速反應(yīng)、快速處置,進而保護工業(yè)生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)的安全。
記者:您認為保障工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全的核心環(huán)節(jié)是什么?
井柯:保障工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全的核心,即實現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)在安全和體系防護的有機統(tǒng)一?;诖?,匡恩網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新性的提出面向智能工業(yè)體系的“4+1”安全防護體系,即結(jié)構(gòu)安全、本體安全、行為安全、基因安全,以及時間持續(xù)性防護。
具體而言,“四個安全性”嚴格意義上可以稱為“免疫性安全”。結(jié)構(gòu)安全和行為安全是工控安全體系的主體,是實現(xiàn)工控系統(tǒng)體系防護的關(guān)鍵因素,也是我們對工業(yè)控制系統(tǒng)進行安全改造和加固的切入點;基因安全和本體安全關(guān)系到工控安全體系的本質(zhì)安全,其根本的解決之道是自主可控,由于我國工業(yè)控制在裝系統(tǒng)80%以上是國外設(shè)備,因此針對本體安全性的檢測和補償性防護措施尤為重要。
此外,工控網(wǎng)絡(luò)安全防護還需建立長效的安全防護機制,在持續(xù)對抗中從技術(shù)、設(shè)備、人員、管理等多個維度,保障工業(yè)控制系統(tǒng)及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期的安全性。
記者:智能制造時代,企業(yè)應(yīng)該如何選擇符合要求的工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品?
井柯:企業(yè)對于工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的選擇,首先要明確從工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別,兩者存在本質(zhì)差異,主要表現(xiàn)為:
1)工控系統(tǒng)以“可靠性”、“穩(wěn)定性”為首要需求,工控網(wǎng)絡(luò)安全誤報等同于攻擊;而傳統(tǒng)的信息安全系統(tǒng)則以“保密性”為首要需求。
2)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議不同,工控系統(tǒng)采用大量的私有協(xié)議。
3)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境相對單一,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)也相對單一;傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)是一個基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)與計算資源的綜合構(gòu)成體,其網(wǎng)絡(luò)中存在非常復(fù)雜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)運行環(huán)境,它們?yōu)槎鄻踊膽?yīng)用服務(wù)提供支撐。
4)工控系統(tǒng)更新代價高,常見于傳統(tǒng)信息安全領(lǐng)域通過補丁來解決安全問題,在工控領(lǐng)域行不通。
因此對工控安全產(chǎn)品也提出更為明確的要求,主要體現(xiàn)為以下幾個方面:
1)工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品要具有高穩(wěn)定低時延的品質(zhì)。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)對穩(wěn)定性與低時延性要求非常高,不穩(wěn)定的系統(tǒng)或高時延極有可能導(dǎo)致工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)混沌,使其蒙受經(jīng)濟損失。相比之下,傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與時延性要求反而不那么高,比如web服務(wù)宕機或重啟只會造成信息的不連續(xù)性。
2)工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品需要具有工業(yè)協(xié)議的深度解決能力。傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)所使用的通信協(xié)議大部分都是標準而開放的協(xié)議,而工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)使用的大部分都是私有協(xié)議,協(xié)議的私密性對安全產(chǎn)品提出較高的要求,只有安全產(chǎn)品能夠針對工業(yè)控制協(xié)議進行細粒度的解析,才能實現(xiàn)細粒度的安全防護能力與功能。
3)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品要基于白名單機制實現(xiàn)安全防護。目前,工控廠商的產(chǎn)品漏洞升級意識薄弱。在工業(yè)漏洞被發(fā)現(xiàn)后,工控廠商不得不面對漏洞無法及時升級的尷尬局面。這就要求,對于工控安全產(chǎn)品的選擇,要考慮產(chǎn)品安全防護的細粒度與精準性,不僅要從協(xié)議層做訪問控制,還要基于行為與工控指令級的合規(guī)性檢查與訪問控制,建立白名單機制,對違規(guī)或異常數(shù)據(jù)進行精確阻斷,有效控制漏洞無法及時升級所帶來的風(fēng)險,這也是選擇工業(yè)控制安全產(chǎn)品的重要指標。
4)工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品要具有基于行為的合規(guī)性檢查與控制功能。在傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)中,部署安全系統(tǒng)、設(shè)備更多采用黑名單機制的安全產(chǎn)品進行安全防護。這樣的產(chǎn)品需要強大的硬件計算資源,并不適用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品需要基于私有協(xié)議的深度解析,基于白名單的機制,實現(xiàn)對工業(yè)數(shù)據(jù)單一行為進行細粒度的行為合規(guī)性檢查、審計與控制,這樣既可以實現(xiàn)安全防護的精準控制,又可實現(xiàn)安全系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求。
記者:隨著去IOE化及國家智能制造的要求,國內(nèi)工控安全系統(tǒng)廠商將面臨哪些機會和挑戰(zhàn)?
井柯:隨著以網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化為主要特征的新一輪工業(yè)變革的推進,上至國產(chǎn)數(shù)控機床和工業(yè)控制器,下至廣泛應(yīng)用于智慧終端的芯片的受制于人,也讓我們看到中國工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全之路任重而道遠。
目前,我國工業(yè)控制系統(tǒng)80%采用國外技術(shù)和產(chǎn)品。這些工控設(shè)備中存在的高危漏洞、設(shè)備后門等風(fēng)險猶如高懸于傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)之上的利劍。因此,在去IOE化和國家“智能制造”的浪潮中,工業(yè)控制系統(tǒng)安全將成為國產(chǎn)化安全、自主、可控的重要杠桿,它將有力撬動傳統(tǒng)工業(yè)格局,打破其技術(shù)壁壘,推動、促進本土工控產(chǎn)品的創(chuàng)新與技術(shù)升級,進而替代國外技術(shù)和產(chǎn)品。
從2010年至今,短短6年間工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全成為眾所關(guān)注的焦點,工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)快速成長。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模而言,不容忽視的是我國現(xiàn)代工業(yè)規(guī)模為世界之最,具備完整的現(xiàn)代工業(yè)體系,因此在工業(yè)化、智能化建設(shè)中,中國工業(yè)更具后發(fā)優(yōu)勢。從需求而言,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)化已成為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要平臺與助推器,保障工業(yè)生產(chǎn)安全,加強工控網(wǎng)絡(luò)安全防范迫切性的日趨凸顯,工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全正在成為企業(yè)剛需。
從現(xiàn)實挑戰(zhàn)來看,我國工控網(wǎng)絡(luò)安全面臨前所未有的嚴峻挑戰(zhàn):工業(yè)控制基礎(chǔ)硬件安全問題長期存在,工控系統(tǒng)運行環(huán)境存在大量漏洞和隱患,工控網(wǎng)絡(luò)安全感知、防護體系有待建立健全,工控網(wǎng)絡(luò)安全標準有待完善。綜合上述因素,我國工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)與機遇并存,我國工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)前景廣闊,工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)業(yè)與工控企業(yè)成長空間巨大。
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