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浅谈工业互联网安全技术保障体系


漏洞修 复加固
对常用设备和装置进行漏洞扫描与挖掘,发现操作 系统与应用软件中存在的安全漏洞,并及时对其进 行修复
补丁升 级管理
密切关注重大工业互联网现场设备的安全漏洞及补丁修 复,及时采取补丁升级措施,并在安装前对补丁进行严 格的安全评估和测试验证
硬件安 全增强
支持基于硬件特征的唯一标识符,为上层应用提 供基于硬件标识的身份鉴别与访问控制能力,确 保只有合法的硬件才能接入工业互联网中
• 工业企业利用外部的资源(安全公司提供的远程、 驻场或托管式安全运营服务)对工业安全事件进 行及时响应;省级/行业级平台做好数据采集、 数据传输、数据存储、数据处理等方面的安全防 护工作,帮助企业去定期分析安全风险,发现安 全威胁,第一时间产生应急响应,事后追踪溯源, 减少企业损失,提供安全咨询,构建全生命周期 的工业大数据安全防护体系
• 其中,对加快健全安全保障体系提出了4点
安全工作机制—加强安全技术产品创新
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工业互联网安全框架
协同、综合、主动、动态 • 明确防护对象是前提
防护管理视角: • 安全目标 • 风险评估 • 安全策略
• 落实安全防护是重要保障
• 根据工业互联网安全目标对其面 临的安全风险进行安全评估,并 选择适当的安全策略作为指导, 实现防护措施的有效部署
运维 管控
在重要工业现场网络重要控制系统的工程师站、 操作员站等部署运维管控系统,实现对外部存储 器、硬盘、鼠标等使用USB接口的硬件设备的识 别,对外部存储器的使用进行严格的控制
• 工业互联网的发展使得现场设备由机械化向高度智能化发生转变 ,并产生了嵌入式操作系统+微处理器+应用
软件的新模式,会使未来大量的智能设备暴露于互联网之下,面临着攻击范围增大、扩散速度增加、漏洞影
平台安全
安全审计 认证授权 DDOS防护 安全隔离 安全监测 补丁升级 虚拟化安全
工业应用程序安全
代码审计 人员培训 漏洞发现 审核测试 行为监测和异常阻止
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防护对象视角防护:数据安全
• 向用户明示收集数据的范围、目的及用途等,需遵循合法、正当和必要的原则
数据收集 • 工业互联网平台不得收集与服务无法信息,且需按照规定保存和处理数据信息
浅谈工业互联网安全技术保障体系
CONTENTS
目录
01 工业互联网安全现状 02 工业互联网安全技术保障体系
01
工业互联网安全现状
工业系统互联网暴露总数持续攀升
• 当前全球工控系统联网暴露组件总数量均为22.4万个,比2018年增长27% • 中国工控系统互联网暴露数量呈现明显增长趋势,由6223个增长至16843个,增长比例高达2.7倍,全球排名
• 对于监测的重要攻击行为,按照攻击特征,对攻击行为进行协议分析、工业行为分析、日志分析等,实时做出信息 通报和报警提示,根据危害程度级别,启动相应级别的应急预案
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防护措施视角防护:应急处理
边界防护
数据保护
访问控制
主机保护 …
云平台保护
安全配置检测
安全策略优化
病毒查杀
行为阻断
病毒库升级
漏洞修复
应急预案
数据存储 • 采取技术措施保证对数据进行定期备份和数据事故恢复
• 在约定范围内处理相关数据,不可扩大数据使用范围 • 资源重新分配给新用户之前,必须对存储空间的设备进行彻底销毁
数据处理 • 在进行数据共享时,应进行脱敏处理
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防护措施视角防护:安全监测
态势感知
协议分析
生产控制区、监控区、办公区
入侵监测
工业互联网的安全防护非做不可!
数据来源于AII
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02
工业互联网安全技术保障体系
工业互联网体系架构2.0
• 2019年,我国的工业互联网体系架构2.0发布,有利于推动 我国工业互联网走向成熟
• 工业互联网通过系统构建网络、平台和安全三大功能体系, 打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化 发展的新兴业态和应用模式
复环节通过信息共享、监测预警、应急
响应等一系列安全措施、机制的部署增
强动态安全防护能力
• 三个防护视角之间相互独立,又相互关联,相辅相成,互为补充,形成一个完整、动态、持续的防护体系
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工业互联网安全技术保障体系架构
数据安全
生产管理 数据安全
生产操作 数据安全
工厂外部 数据安全
网络安全
工厂外网 安全
危险状况和伤害事件,确定引发事故的事件类型 • 考虑自动化、一体化、信息化所能产生的安全失控状态……
• 工业互联网改变了传统生产控制过程封闭、可信的特点,造成安全事件危害范围扩大、危害程度加深、信息 安全和功能安全问题交织等后果,对控制安全的防护势在必行
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防护对象视角防护:网络安全
优化网络结构 设计
• 设备、控制、网络、应用、 数据五大安全重点
防护对象视角: • 设备 • 控制 • 网络 • 应用 • 数据
应用
网 络
控制
数 据
设备



防护措施视角: • 威胁感知
威 胁
测 感
恢 复
• 监测感知 • 处置恢复
防知
• 部署安全防护措施是关键:

• 威胁防护环节针对五大防护对象部署主
被动安全防护措施,监测感知和处置恢
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总结
对于工业互联网安全保障体系的构建,应采用技术、 管理和措施相结合的手段,并不断的进行完善和丰富, 从而更好的指导企业开展工业互联网安全防护工作, 提升工业互联网安全防护能力,推动我国工业互联网 快递、健康发展
一场看不见硝烟的战争!
5
2019年工业互联网安全重大事件
时间
3月
3月
4月 6月 9月 10月 10月 11月
事件 挪威海德鲁铝业集团多家铝生产工厂遭受病毒攻击,造成多个工厂关 闭和部分工厂切换为手动运营模式 委内瑞拉电力系统遭受网络攻击再度瘫痪,主要交通全部瘫痪,基础 设施陆续失效 日本制造企业Hoya感染挖矿病毒,产线被迫停产三天 大型飞机零部件供应商ASCO遭勒索病毒攻击 德国军工巨头莱茵金属公司遭恶意软件袭击 印度Kudankulam核电站内网遭受恶意软件攻击 自动化设备生产商皮尔兹遭勒索软件攻击 石油巨头 Pemex 遭受勒索软件攻击
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防护措施视角防护:状态恢复
云平台 虚拟主机
数据库
工控主机
现场主机 工控网络
数据备份恢复、服务启动、软硬件联调测试…
云平台
虚拟主机 数据库
工控主机
工控网络
现场设备
• 对受网络攻击影响的云平台基础设施、虚拟主机、数据库、工控主机、工控网络、现场设备等进行状态恢复,开展 数据备份恢复、服务启动、软硬件联调测试等工作,并在确保安全防护体系正常情况下推进工业互联网应用
第三
4
安全事件频出,影响国计民生
• 2010年,伊朗铀浓缩离心机和核电站发电机组“震网”(Stuxnet)病毒破坏,核计划被延迟2年 • 2014年, “Havex”病毒成功入侵1000多家欧洲和北美能源公司,超过8000个能源设施被感染 • 2015年,乌克兰电网遭遇“Black Energy”恶意软件攻击,导致140万户家庭供电中断 • 2017年,”WannaCry”勒索病毒感染150个国家30万名用户,造成损失达80亿美元 • 2018年,台积电感染“WannaCry”勒索病毒,新竹、台中、台南三大生产基地停工,损失17.4亿元 • 2019年,挪威海德鲁公司(Norsk Hydro)遭受“LockerGoga”勒索病毒攻击,造成多个工厂关闭
• 对远程登录的源地 址进行限制
安全监测审计
• 探测网络设备漏洞 情况,提供预警信 息
• 记录内部人员的错 误操作和越权操作, 及时进行告警
• 工业互联网的发展,使得工业内网呈现IP化、无线化,外网呈现信息网络和控制网络逐渐融合,企业专用及 互联网逐渐融合,会带来一定的风险
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防护对象视角防护:应用安全
• 工业互联网数据体量不断 增大、种类不断增多、结 构日趋复杂,并出现数据 在工厂内部与外部网络之 间的双向流动共享。由此 带来的安全风险主要包括 数据泄露、非授权分析、 用户个人信息泄露等
• 工业互联网服务商应根据不同的数据类型及业务部署情况,采用有效手段保证数
数据传输 据传输的安全
• 不同安全域之间的数据不可直接访问 • 根据数据敏感程度采用不同的加密存储措施
工厂内网 安全
安全监测 工作检查 状态恢复
通报报警 应急处置 追踪溯源
工业互联网安全技术保障体系
纵深安全防护体系来源于AII
防护对象视角防护
防护措施视角防护
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防护对象视角防护:设备安全
• 操作系统/应用软件安全
• 硬件安全
固件安 全增强
采取措施对设备固件(操作系统内核、协议栈等)进行 安全增强,阻止恶意代码传播与运行,力争实现自主可 控
• 工业互联网应用包括工业互联网平台和工业应用程序 • 目前工业互联网平台面临的安全风险主要包括数据泄
露、篡改、丢失、权限控制异常、系统漏洞利用、账 户劫持、设备接入安全等。 • 工业应用程序最大的风险来自安全漏洞,包括开发过 程中编码不符合安全规范而导致的软件本身的漏洞以 及由于使用不安全的第三方库而出现的漏洞等
响扩大等威胁,因此对设备的安全防护是非常有必要的
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防护对象视角防护:控制安全
控制协议安全
• 身份认证安全:对系统使用的用户进行合法性认证;在控制协议通信过 程中加入认证方面的约束
• 访问控制:不同的操作类型需要不同权限的认证用户来操作 • 传输加密:采用适当的加密措施,保证双方通信不被第三方非法获取
8
政策推动工业互联网安全保障体系建设
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