一、现状概述
随着物联网、工业大数据、工业云等技术的发展,工业互联网时代即将到来,工业大数据分析、工业数据可视化、工业生产智能优化分析成为当下发展趋势,使得基于数字技术、网络互连技术的智能监控、无人值守成为可能。目前,无人值守模式已在许多工业行业中得到应用,如油田泵站系统、变电站电力监控系统、市政水处理系统等。
无人值守模式是网络技术、数字技术以及自动控制技术的有机整合。在无人值守场景中,监控系统需对工业现场大量生产控制数据进行实时采集,并借助网络技术将数据传输至监控中心,同时采用数字技术完成生产数据的可视化和实时分析。为保证工业流程的连续性、可靠性以及高效性,还需借助自动化以及边缘计算技术实现本地化智能控制,从而形成以端点设备(终端、控制器)为节点、以传输网络为载体、以监控平台(工业云、工业互联网平台)为支撑的无人化智能控制体系,极大的提高了工业企业运行效率。
无人值守技术就像一把双刃剑,在带来良好经济效益的同时,也带来了网络安全问题,以上技术及流程都需以网络安全互连、数据安全传输为基础,乌克兰停电、勒索软件、台积电病毒感染等事件记忆犹新,网络安全问题已成为企业不容忽视的重要组成部分。
二、安全风险
依据《等级保护基本要求》、《工业控制系统安全防护规定》等国家标准法律法规,并经实际技术调研,目前采用无人值守的工控系统主要存在以下安全风险。
- 现场控制网络无安全分区,当发生网络安全事件时无法将恶意软件、黑客攻击、非法操作等行为控制在特定区域内,易发生全局性网络安全风险。
- 现场控制网络与监控中心之间无必要的隔离防护措施,无法保障控制网络与监控网络之间的网络与数据安全,易使恶意攻击、病毒木马、非法访问等跨网络传播,对业务生产安全造成威胁。
- 现场控制网络及控制流程缺乏安全监测与审计措施,无法从网络流量、工控协议、生产业务以及行为操作等层面对业务生产情况进行监测和审计,无法及时发现非法访问、非法操作、恶意攻击等行为。
- 现场操作员站、工程师站等上位机系统缺乏必要的主机安全防护措施,无法对主机外设、应用安装、用户行为进行有效控制,易使病毒、木马等恶意软件以主机为载体对控制业务进行攻击。
三、解决方案
1) 安全分区
将不同业务按照工艺流程以及地理位置进行大区划分,同时对控制网络进行安全域划分,在区域间部署工业防火墙,防止由于单点网络攻击造成的全局网络问题。
2) 监测审计
在各无人值守站、无人值守网络部署工业业务审计和安全监测系统,对工业业务流程以及网络流量进行安全监测,及时发现非法操作、不良设备接入、病毒入侵以及黑客攻击等行为并及时告警,将安全事件控制在一定区域内。
3) 主机安全
在主机系统部署白名单软件,通过白名单机制防止病毒木马感染运行以及主机远程攻击的发生,消除恶意软件的传播载体。
主机设备以及存储介质在部署实施前应采取异构查杀机制,在适当环境下设置独立杀毒主机,并在主机内部署安装两种或以上不同类型杀毒软件,对文件、软件进行上线或传输前的安全检查。同时,杀毒主机保持病毒库的及时更新。
四、解决方案应用场景
- 无人值守油田泵站、注采站、集输站控制系统的网络安全防护。
- 无人值守自来水泵站控制系统网络安全防护。
- 无人值守污水处理控制系统网络安全防护。
- 无人值守智能变电站电力监控系统网络安全防护。
- 无人值守智能化工厂控制系统网络安全防护。