论文研究-工业控制系统安全综述.pdf
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C omputer Engineering and Applications 计算机工程与应用
2016，52（13）
1 引言
工业控制系统（ICS）是指用于操作、控制、辅助自动
化工业生产过程的设备、系统、网络以及控制器的集合
[1]
。
包括数据监控与采集系统（SCADA）、分布式控制系统
（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、智能终端、人机交互
接口（HMI）等系统
[2]
。被广泛应用在工业控制领域，包
括化工化学、制药、食品/饮料、水电能源、石油、天然气、
离散制造、自动化生产、交通、航空航天等，在国家基础
设施中扮演着至关重要的角色，是关乎国计民生的重要
资源。
随着计算机和网络技术的发展，信息化与工业化深
度融合以及物联网的快速发展，工业控制系统产品越来
越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件。网络化浪
潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无
线技术等新兴技术融合进来，从而拓展了工业控制的发
展空间，带来新的发展机遇；同时也带来了工业控制系
工业控制系统安全综述
陶耀东
1，2
，李 宁
1
，曾广圣
1
TAO Yaodong
1，2
, LI Ning
1
, ZENG Guangsheng
1
1.中国科学院大学 沈阳计算技术研究所，沈阳 110168
2.中国科学院 沈阳计算技术研究所有限公司，沈阳 110168
1.Shenyang Institute of Co mputing Techno logy, University of Ch inese Academy of Sciences, Shenyang 110168, C hina
2.Shenyang Institute of Co mputing Techno logy Co., Ltd., Chinese Aca demy of Sciences, Shenyang 110168, China
TAO Yaodong , LI Ning, ZENG Guangsheng. Revi ew of in du strial control systems security. Computer Engineering
and Applications, 2016, 52（13）：8-18.
Abstract：Industrial Con trol System（ICS）as the core of the nation al infrastructure control equipment, the security affects
national economy and people’s livelihood. After the Stuxnet virus outbreak, it gradually attracts national, business and strategic
security people attention. This paper analyzes the structure and assets, vulnerability, threats, secu rity coun termeasure s and
risk assessment five asp ects of industrial control s ystem. It provide s a four-levels-function security management model which
imitates the immune system, and then elaborates the defense in depth, firewall, abnormal examination, Conpot, secure remote
access and management strategy. The paper points out that ICS security will become the greatest opportunity and chal-
lenge to the smart city, smart manufacturing, industrial 4.0 and other emerging technologies. Finally, according to the domestic
industrial security plan, it makes recommendation s for industrial security and looks forward ICS security prospects.
Key words：Indus trial Control System（ICS）; Co ntr ol S ystems Honeypot（Co npot）; s ecurity; defens e-in-depth
摘 要：工业控制系统（ICS）作为国家基础设施的核心控制设备，其安全关系国计民生。震网（Stuxnet）病毒爆发以
后，工控安全逐渐引起国家、企业、战略安全人士的高度重视。总结分析了工控系统的结构资产、脆弱性、存在的威
胁、安全措施与风险评估等内容；提出了四层功能的仿免疫系统的安全管理模型，并重点分析其中的关键防御技术，
例如深度防御、防火墙、异常检查、Conpot（Con tro l Syst ems Hon eypot）、安全远程访问以及管理策略；指出工控系统
安全将会是智慧城市、智慧制造与工业 4.0 等新兴技术的发展契机与最大挑战；最后结合国内工控安全布局规划，给
出工控安全建议，并展望未来的发展前景。
关键词：工业控制系统（ICS）；Co npot 系统；安全；深度防御
文献标志码：A 中图分类号：TP39 doi：10.3778/j.iss n.1002-8331.1602-0207
基金项目：沈阳市 2014 年科技计划项目（No.F14-056-7-00）；“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（No.2013ZX04007031）。
作者简介：陶耀东（1981—），男，博士，副研究员，硕士生导师，研究方向为计算机应用、数控技术，E-mail：taoyd@sict.ac.cn；李宁
（1991—），男，硕士研究生，研究方向为计算机技术、嵌入式技术；曾广圣（1990—），男，硕士研究生。
收稿日期：2016-03-01 修回日期：2016-04-30 文章编号：1002-8331（2016）13-0008-11
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