一提到工業(yè)控制系統(tǒng)(Industry Control System,以下簡稱為ICS)的信息安全,人們首先想到的就是2010年伊朗布什爾核電站遭到的“震網病毒”攻擊。
而這些事件在自動化人的眼中不屬于信息安全問題,而是功能安全問題。在國際標準IEC62443中描述,一個完整的安全工控系統(tǒng)是由功能安全、物理安全和信息安全三部分組成,上述事故以及企業(yè)生產環(huán)節(jié)中90%的事故都屬于功能安全問題。
在傳統(tǒng)的信息安全定義中,主要強調保密性、完整性和可用性,在IEC62443中對工控信息安全主要強調了五點,最重要的思想是強調保護一個系統(tǒng)所采用的額外措施,以防止對系統(tǒng)的非授權訪問及惡意攻擊。
功能安全與信息安全兩者邊界清晰,但互相關聯(lián)、相互影響、互相促進。功能安全的不完善會很容易被利用,進而導致信息安全問題。信息安全問題的暴露會促進功能安全的完善。IEC62443中非常清楚的闡述了傳統(tǒng)的信息安全與ICS信息安全的區(qū)別,只有把這個本質看清楚了,才知道如何建設工控系統(tǒng)的信息安全工作,否則就容易偏離方向、班門弄斧。
說起工控系統(tǒng)的信息安全,必須看到工控系統(tǒng)的發(fā)展,以德國的Industrie 4.0為代表的第四次工業(yè)革命已經悄然而起。
德國人認為第四次工業(yè)革命是指:機械化+電氣化+IT技術+Internet技術。第四次工業(yè)革命就是第三次工業(yè)革命的成果上再加上互聯(lián)網技術。必須說明這里所要求的互聯(lián)網是“Things and Services”的互聯(lián)網,Things可理解為物和事情;Services泛指一切服務。所以,第四次工業(yè)革命首先要建設“物事互聯(lián)網”與“服務互聯(lián)網”。
這意味著有史以來第一次將資源、信息、物事、人和對這一切的服務進行互聯(lián)。在the Internet of Things and Services的支持下革新、改造整個工業(yè)及制造業(yè)。制造業(yè)中的智能機器、存儲系統(tǒng)和生產設施將融入the Internet of Things and Services中,成為信息-物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS)。
中國應該盡快地構建自己的第四次工業(yè)革命綱領——中國工業(yè)4.0,盡快地在工業(yè)領域特別是制造業(yè)中構建起自己的CPS,在系統(tǒng)各層面實現(xiàn)信息與物理實體的融合,應該用中國的智能產品、智能生產流程主導中國的市場。
工控系統(tǒng)的信息安全問題,在各層上都面臨著來自不同方面的威脅,詳細如下圖所示。企業(yè)網的管理信息層面臨來自互聯(lián)網的攻擊,也有企業(yè)內部惡意的攻擊通過企業(yè)網進入工控網,一直到現(xiàn)場網絡;在控制層有系統(tǒng)管理人員非法操作,最嚴重的要屬第三方運維人員的對現(xiàn)場設備的操作;還有遠程撥號的攻擊,有部分現(xiàn)場還有野外搭線的威脅。
國際NIST SP800-82《工業(yè)控制系統(tǒng)安全指南》中已經詳細描述了各種威脅來源,也從策略程序、平臺及網絡等方面講述了可能的風險和脆弱性。當然不同行業(yè)面臨的威脅和風險重點不同,比如軍工行業(yè)主要強調工控網和涉密網連接時的信息保密;石化強調DCS系統(tǒng)生產的連續(xù)和非異常;電力強調SCADA調度系統(tǒng)的不中斷等等。
總體上,明晰面臨的風險才能進行有針對性的防護。信息安全防護的整體架構性必須要跟工業(yè)自動化體系保持一致,方可成為同一體系,因此在GT/T 26335-2010工業(yè)企業(yè)信息化集成系統(tǒng)規(guī)范中提到了工業(yè)企業(yè)信息化集成總體架構。
無論是從普度模型還是工業(yè)企業(yè)信息化集成架構圖中都可以看出,防護必須全方位考慮。例如,早在2005年,電力系統(tǒng)的二次防護方案中就提出了“縱向隔離、橫向分區(qū)”的概念。
工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全關系國計民生,尤其是在當前國際形勢嚴竣的情況下,小至一名從事自動化安全、信息安全工作的個人,大到一個企業(yè),都應本著“本主創(chuàng)新、自主掌控”的原則,響應我們國家網絡安全領導小組提出的“向著網絡基礎設施基本普及、自主創(chuàng)新能力增強、信息經濟全面發(fā)展、網絡安全保障有力的”目標不斷前進。