安全可信工业控制系统构建方案

针对当前工业控制系统所面临的信息安全问题，提出了一种安全可信的体系架构。首先分析了工控系统特点、整体模型和控制流程，然后结合可信计算的思想，对工控系统的启动、组态和运行进行了安全加固，设计了静态度量、安全传输以及运行结果安全性验证。该体系可有效提高工控系统的安全防御能力。 【安全可信工业控制系统构建方案】 随着信息化的快速发展，工业控制系统（Industrial Control System，简称ICS）在功能实现的同时，面临着越来越严重的网络安全威胁。震网（Stuxnet）病毒事件揭示了即使是物理隔离的工控系统也可能遭受恶意攻击，导致严重的后果。在这样的背景下，构建安全可信的工业控制系统显得至关重要。 安全可信的体系架构主要从以下几个方面入手： 1. **系统特点与整体模型分析**：工业控制系统由计算机软硬件和工业过程控制部件组成，其特点是高可用性、高实时性，一次启动长期运行，网络结构稳定。然而，这也使得工控系统容易成为攻击的目标，如修改系统软件、篡改组态文件等。 2. **可信计算的引入**：可信计算是一种新兴的信息安全技术，通过在计算平台上添加安全芯片，构建可信计算环境，确保程序和数据的真实性、机密性和可控性。工控系统相对封闭、稳定的特性使其成为可信计算技术的理想应用场景。 3. **系统模型设计**：工控系统分为上位机和下位机两部分，上位机通常运行组态软件，下位机运行控制器软件。为了确保安全，上位机可采用成熟可信计算产品，下位机则需调整硬件结构和启动机制。关键数据包括组态逻辑和计算数据，安全机制重点在于组态逻辑的生成、分发和执行过程。 4. **功能设计**： - **可信启动**：确保控制器在启动时加载的系统文件未被篡改，这是保证工程安全运行的基础。 - **安全组态**：采用密码机制保护组态文件，防止未经授权的修改。 - **安全传输**：对数据传输过程进行加密和完整性校验，防止数据在传输中被窃取或篡改。 - **运行结果安全性验证**：验证运行结果的正确性，确保控制指令按预期执行，避免因异常结果导致的设备损坏或生产事故。 5. **可行性分析**：工控系统的特点使其对安全措施有特殊要求，传统方法如封堵查杀难以奏效。可信计算技术能够提供逐级认证和建立可信链，适应工控系统的实时性需求，同时减少因频繁升级和维护带来的影响。 6. **应对策略**：针对工控系统中的常见攻击方式，通过在系统启动、组态配置和运行阶段采取相应的安全措施，增强系统的防御能力。例如，通过静态度量确保系统文件的原始状态，通过安全传输防止数据在通信过程中的泄露或篡改。 安全可信的工业控制系统构建方案旨在通过深入理解工控系统的特性和安全需求，结合可信计算技术，构建全方位的安全防护体系。这不仅可以提高系统的安全性，还可以为未来工控系统的进一步智能化和网络化打下坚实的基础。