工業(yè)控制系統(tǒng)安全值得被重視

實(shí)際上，基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不僅包括生產(chǎn)和控制系統(tǒng)，還包括市場(chǎng)分析、財(cái)務(wù)計(jì)劃等信息管理系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的互聯(lián)已經(jīng)成為ICS的基本架構(gòu)，與外界完全隔離幾乎不可能。另外，維護(hù)用的移動(dòng)設(shè)備或移動(dòng)電腦也會(huì)打破系統(tǒng)與外界的隔離，打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)之門。

事實(shí)證明，不管多嚴(yán)格的隔離措施也會(huì)有隱患發(fā)生。2003年Davis-Besse核電站被Slammer蠕蟲(chóng)病毒侵入;2006年13家Daimler-Chrysler汽車企業(yè)因感染Zotob蠕蟲(chóng)病毒被迫停工;2008年有超過(guò)千萬(wàn)臺(tái)的設(shè)備，包括所謂隔離了的設(shè)備，受到Conficker蠕蟲(chóng)病毒的攻擊。即使在太空也不能做到完全隔離：2008年美國(guó)宇航局證實(shí)其國(guó)際太空站筆記本電腦遭到病毒入侵。2010年震驚世界的伊朗震網(wǎng)病毒。

上個(gè)世紀(jì)，雖然有些零星事件發(fā)生，公眾對(duì)ICS網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題并沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)。直到2000年澳大利亞MaroochyShire排水系統(tǒng)受攻擊事件報(bào)道之后，人們才意識(shí)到ICS系統(tǒng)一旦受襲擊有可能造成嚴(yán)重后果。該次事件中，由于數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)受到攻擊，導(dǎo)致800，000升污水直接排放到環(huán)境中。

另外，ICS系統(tǒng)并不是堅(jiān)不可摧。2006年以來(lái)，美國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)急響應(yīng)小組對(duì)外公布的ICS系統(tǒng)安全漏洞越來(lái)越多。2009底其數(shù)據(jù)庫(kù)顯示的24條SCADA相關(guān)漏洞都是已經(jīng)預(yù)警的，而且，主流黑客工具如MetasploitFramework中已經(jīng)集成有其中一些漏洞的攻擊方法。越來(lái)越多的跡象表明，ICS系統(tǒng)已經(jīng)受到黑客、政治對(duì)手、不滿的員工或犯罪組織等各類攻擊者的目標(biāo)關(guān)注。

實(shí)際上，工業(yè)環(huán)境中已廣泛使用商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件(COTS)和IT技術(shù);除開(kāi)某些特殊環(huán)境，大部分通訊采用的是以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議;ICS、監(jiān)控站以及嵌入式設(shè)備的操作系統(tǒng)也多以Microsoft和Linux為主。其中，Microsoft已通過(guò)智能能源參考架構(gòu)(SERA)打進(jìn)電力行業(yè)，意圖將微軟技術(shù)安插到未來(lái)智能電網(wǎng)架構(gòu)的核心中。

那些特殊環(huán)境采用的內(nèi)部協(xié)議其實(shí)也有公開(kāi)的文檔可查。典型的電力系統(tǒng)通訊協(xié)議定義在IEC和IEEE標(biāo)準(zhǔn)中都可以找到。象Modbus這些工業(yè)協(xié)議，不僅可以輕易找到詳細(xì)說(shuō)明，其內(nèi)容也早已被黑客圈子熟知。另外，由于ICS設(shè)備功能簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)規(guī)范，只需少許計(jì)算機(jī)知識(shí)和耐心就可以完成其逆向工程，何況大部分的工業(yè)協(xié)議都不具備安全防護(hù)特征。甚至某些應(yīng)急工具都可以自動(dòng)完成逆向工程。

即使經(jīng)過(guò)加密處理的協(xié)議也可以實(shí)施逆向工程。例如，GSM手機(jī)全球系統(tǒng)、繳費(fèi)終端及汽車點(diǎn)火裝置的射頻信號(hào)、DVD反復(fù)制保護(hù)機(jī)制，他們都采用專門的加密技術(shù)，但最終都被破解。認(rèn)為ICS系統(tǒng)不需要防病毒和誤區(qū)一(系統(tǒng)是隔離的)和誤區(qū)三(黑客不了解系統(tǒng))有關(guān)。實(shí)際上，除了Window平臺(tái)易受攻擊，Unix/Linux都有過(guò)病毒或跨平臺(tái)病毒攻擊的經(jīng)歷。Proof-of-concept病毒則是專門針對(duì)SCADA和AMI系統(tǒng)的。所以對(duì)ICS系統(tǒng)，防病毒軟件不可或缺，并且需要定時(shí)更新。

那么，有了防病毒軟件是否就高枕無(wú)憂了?雖然有效管理的防病毒措施可以抵御大部分已知的惡意軟件，但對(duì)更隱蔽或鮮為人知的病毒的防御還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而且，防病毒軟件本身也有弱點(diǎn)存在。從最近一次安全會(huì)議得知，在對(duì)目前使用最多的7個(gè)防病毒軟件進(jìn)行防病毒能力挑戰(zhàn)時(shí)，有6個(gè)可以在2分鐘內(nèi)被攻破。

另外，雖然防火墻也是應(yīng)用最廣泛的安全策略之一，但其發(fā)揮效用的前提是必須正確設(shè)置了防火墻的安全規(guī)則。即使智能型防火墻，也需要自定義安全規(guī)則。研究表明，由于設(shè)置規(guī)則比較復(fù)雜，目前80%的防火墻都沒(méi)有正確配置，都沒(méi)有真正起到安全防護(hù)的作用。

ICS系統(tǒng)存在很多未知或已知但不安全的接入點(diǎn)，如維護(hù)用的手提電腦可以直接和ICS網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、可不經(jīng)過(guò)防火墻的接入點(diǎn)、遠(yuǎn)程支持和維護(hù)接入點(diǎn)、ICS設(shè)備和非ICS設(shè)備的連接點(diǎn)、ICS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的可接入端口等。實(shí)際上，ICS系統(tǒng)的所有者并不知曉有多少個(gè)接入點(diǎn)存在以及有多少個(gè)接入點(diǎn)正在使用，也不知道個(gè)人可以通過(guò)這種方式訪問(wèn)ICS系統(tǒng)。

以前，ICS系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，外部環(huán)境穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)設(shè)備也非智能型，所以，針對(duì)某一問(wèn)題的解決方案可以維持很長(zhǎng)一段時(shí)間不變。然而，現(xiàn)在的ICS系統(tǒng)功能復(fù)雜，外部環(huán)境經(jīng)常變化，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)設(shè)備也需要定期更新和維護(hù)。不僅ICS系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)設(shè)備需要安全防護(hù)，其管理和維護(hù)工作也需要安全防護(hù)，而且是動(dòng)態(tài)管理的安全防護(hù)，即一旦有新的威脅或漏洞產(chǎn)生，就要及時(shí)采取安全措施。

近些年，雖然ICS項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)始關(guān)注系統(tǒng)安全，但是由于工期較長(zhǎng)，通常在最后階段才開(kāi)始考慮安全防護(hù)問(wèn)題，但此時(shí)不僅實(shí)施不易，而且成本頗高。因?yàn)樾枨笞兏酵砘蚵┒窗l(fā)現(xiàn)越遲，更改或彌補(bǔ)的費(fèi)用越高。