據(jù)CNNVD監(jiān)測,2012年1~5月,我國新增安全漏洞2619個,其中危急和高危漏洞1071個,占到漏洞總量的41%
工業(yè)控制系統(tǒng)(以下簡稱“工控系統(tǒng)”)的安全關系到國民經(jīng)濟重大行業(yè)和關鍵領域的安全,也關系到國家安全。2010年伊朗爆發(fā)的“震網(wǎng)”病毒事件和2011年“震網(wǎng)”病毒再次發(fā)作向普通大眾展現(xiàn)了工控系統(tǒng)的安全性問題的嚴重性。那么,我國工控系統(tǒng)的安全防御現(xiàn)狀如何?這些病毒對我國工控系統(tǒng)危害多大?采取何種措施應對?和利時系統(tǒng)工程有限公司技術總監(jiān)朱毅明表示,大部分在役和在售的工控系統(tǒng)多是從相對封閉的專用計算機和網(wǎng)絡體系發(fā)展而來,在體系架構上偏重效率,抵御病毒攻擊的能力較差。因此,對于在役和在售的工控系統(tǒng),適宜增加外置的加解密設備解決安全隱患,對于正在開發(fā)的系統(tǒng),應在設備本體內(nèi)解決。
“震網(wǎng)”及類似病毒肆虐全球
“震網(wǎng)”等病毒帶來的威脅已經(jīng)遠遠超出了以往任意一款計算機病毒給行業(yè)、社會、乃至國家?guī)淼耐{。
近年來,針對工業(yè)控制系統(tǒng)的病毒“震網(wǎng)”、“Duqu”、“火焰”等不斷涌現(xiàn),為各國的基礎設施安全運行帶來了巨大隱患,引起了各國的高度重視。
據(jù)賽迪智庫信息安全所馮偉博士介紹,“震網(wǎng)”是第一款針對工控系統(tǒng)的病毒,具有極強的隱蔽性和破壞力,其主要為攻擊伊朗核設施而專門研制的。2011年底又發(fā)現(xiàn)了“震網(wǎng)”病毒的新變種Duqu病毒,其攻擊目標通常是工業(yè)控制領域的元器件制造商?,F(xiàn)在,又出現(xiàn)了迄今為止威力最強大的電腦病毒“火焰”(Flame),在中東地區(qū)大范圍傳播。
朱毅明表示,“震網(wǎng)”病毒初始設計針對的某國際著名廠家的工控系統(tǒng),已在我國能源、電力、通信、交通等多個重要行業(yè)和領域都有應用。這些病毒的可怕之處是通過工控系統(tǒng)作為橋梁,將數(shù)字虛擬世界的威脅引入到真實物理世界,造成工業(yè)基礎設施損壞、嚴重社會恐慌,而大部分在役和在售的工控系統(tǒng)在設計之初并未考慮信息安全問題,抵御病毒攻擊的能力較差,總體風險非常高。
“震網(wǎng)”等病毒帶來的威脅已經(jīng)遠遠超出了以往任意一款計算機病毒給行業(yè)、社會乃至國家?guī)淼耐{。例如電廠,四方繼保自動化股份有限公司技術研究中心主任焦邵華博士介紹,針對工業(yè)控制網(wǎng)絡的攻擊可能破壞反應器的正常溫度和壓力測控,導致反應器超溫或超壓,最終就會導致沖料、起火甚至爆炸等災難性事故,還可能造成次生災害和人道主義災難。
工控系統(tǒng)病毒的可怕之處還在于其呈現(xiàn)出的高級可持續(xù)的特點。馮偉表示,這些病毒可能會持續(xù)幾周、幾個月,甚至更長時間。據(jù)專家判斷,2011年11月發(fā)生的伊朗導彈爆炸造成重要人員傷亡事件,是因為導彈電腦控制系統(tǒng)遭病毒感染,自動下令彈頭爆炸引起的。事件發(fā)生距2010年震網(wǎng)病毒爆發(fā)一年以上,足見此攻擊的持續(xù)性。而且,對“震網(wǎng)”、“Duqu”、“火焰”病毒源代碼的分析結果表明,這三種病毒一脈相承,其不以獲取用戶數(shù)據(jù)或經(jīng)濟利益為目的,而是特定國家的關鍵基礎設施或者特定行業(yè)的工控系統(tǒng),攻擊旨在獲取系統(tǒng)中的敏感信息,或者摧毀關鍵基礎設施運行。#p#分頁標題#e#
多數(shù)工控系統(tǒng)存有漏洞
國外產(chǎn)品已占領大部分市場,如PLC國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不到1%,衛(wèi)星導航系統(tǒng)芯片95%依賴進口。
我國的工控市場過度開放,使得國外系統(tǒng)大面積使用在我國的基礎項目中。四方繼保是我國電廠自動化系統(tǒng)的主要供應商,所研發(fā)產(chǎn)品已在市場投入20年,具有完整的設備、系統(tǒng)軟件研發(fā)能力,完整的產(chǎn)品線,并具有深厚的系統(tǒng)集成經(jīng)驗,然而,焦邵華認為,在現(xiàn)有的電廠自動化系統(tǒng)中,國外產(chǎn)品、尤其是核心的自動化控制系統(tǒng)仍然占很大比例。
據(jù)了解,在西氣東輸項目的400公里中,其中僅有180公里克倫管線采用了某國內(nèi)工控企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng),其他無一例外全是進口的控制系統(tǒng)和設備。該企業(yè)老總表示,作為這一項目僅有的一家國內(nèi)企業(yè),可以說他們創(chuàng)造了奇跡。但是如果換位思考,假如這是美國的西氣東輸項目,他們絕對不會用我國輸出的工控系統(tǒng),就像華為的服務器賣不進美國一樣。
國外產(chǎn)品已經(jīng)占領了大部分市場,如PLC國內(nèi)產(chǎn)品的市場占有率不到1%,衛(wèi)星導航系統(tǒng)的芯片95%依賴進口,其中80%來自美國。以某數(shù)控設備有限公司為例,在硬件方面,目前他們所生產(chǎn)的產(chǎn)品90%以上的元器件都使用國外品牌,其中最多的是X86芯片,這些系統(tǒng)有一部分已經(jīng)被銷售到重要領域,廠商對此深表憂慮。沒有自主硬件和系統(tǒng)軟件的平臺,很難實現(xiàn)工控行業(yè)的自立,工業(yè)信息系統(tǒng)的安全可控更無從實現(xiàn)。
正如馮偉所說,大部分工控系統(tǒng)核心控制模塊從國外引進,而國外工業(yè)控制芯片、工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)品設計和配置等都可能存在漏洞。這些漏洞給予不法分子利用病毒進行網(wǎng)絡攻擊的機會,極有可能造成嚴重后果。
加密和身份識別可防攻擊
隨著信息技術和自動化控制的融合,運行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)已成為黑客重點攻擊的目標。
隨著網(wǎng)絡化的發(fā)展,越來越多的工控系統(tǒng)連入企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng),也帶來了更多安全隱患。
早先,用于控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化控制系統(tǒng)都是孤立的系統(tǒng),只有在所在企業(yè)的控制室里才可以對閥門、壓力等進行控制。隨著信息技術和自動化控制的融合,以及企業(yè)管理的需求,越來越多的控制系統(tǒng)開始聯(lián)入企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng),而企業(yè)的內(nèi)網(wǎng)又由于商務的需求和互聯(lián)網(wǎng)連在了一起,于是提供了黑客通過互聯(lián)網(wǎng)入侵企業(yè)內(nèi)網(wǎng)去盜取企業(yè)商業(yè)秘密的可能,進一步,還提供了黑客入侵控制系統(tǒng)去遠程控制生產(chǎn)的可能。因為在工控系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡化的情況下,系統(tǒng)廠商既可以對客戶所用大型設備進行遠程監(jiān)測與維護,也可以進行遠程干預,這種運行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)已經(jīng)成為黑客重點攻擊的目標。#p#分頁標題#e#
朱毅明表示,近20年來,工控系統(tǒng)強調(diào)開放性,在系統(tǒng)中大量引入民用的COTS產(chǎn)品,如Windows操作系統(tǒng)、關系數(shù)據(jù)庫等,并廣泛使用以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議。對于大部分工控系統(tǒng)而言,簡單的DoS攻擊就可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡完全癱瘓,造成工業(yè)過程失控或裝置停機。大部分的工業(yè)網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線協(xié)議,廣泛使用MODBUS/TCP、CAN等明碼傳輸,沒有嚴格的身份識別,報文很容易被偽造。這種由相對封閉的專用計算機和網(wǎng)絡體系發(fā)展而來的工控系統(tǒng),安全最薄弱的環(huán)節(jié)就落在了工業(yè)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸上,特別對于大型SCADA系統(tǒng),設備分散安裝,部分采用公網(wǎng)和無線網(wǎng)絡,更容易受到攻擊。
加密和身份識別是解決工業(yè)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇胧┲唬捎诠た叵到y(tǒng)大多采用嵌入式設計,CPU能力弱加密和身份識別需要耗費一定的資源。他建議,對于在售系統(tǒng)和在役系統(tǒng)改造適宜增加外置的加解密設備解決,而對于正在開發(fā)的系統(tǒng),應在設備本體內(nèi)解決。
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