災難性事故可能是由不安全的工業(yè)控制系統(tǒng)所造成的后果?？梢酝ㄟ^4個步驟來提升整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全。

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盡管一直以來，網(wǎng)絡安全是任何行業(yè)都會關注的主要問題，但人們普遍認為攻擊只會導致丟失專有數(shù)據(jù)、成為間諜活動的受害者以及面臨停工的威脅。但是，2017 年的Triton(也稱為Trisis 或HatMan)攻擊，顯示出了嚴重攻擊的另一方面：可能導致潛在的災難性事故。下面讓我們一起了解一下常見的攻擊類型、預防措施以及改進方法。

傳統(tǒng)上，工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)的設計都是獨立運行在獨立的控制網(wǎng)絡上的，很少有人能預見到網(wǎng)絡安全所帶來的威脅。但是，隨著工業(yè)領域其它技術的發(fā)展——包括智能傳感器、無線網(wǎng)關、遠程管理系統(tǒng)、虛擬化、云計算、智能手機和各種商業(yè)智能需求，這些工業(yè)系統(tǒng)不受外界干擾的可能性會越來越小。

工業(yè)控制系統(tǒng)受外部攻擊的第一個實例是2010 年的Stuxnet，該腳本的設計旨在破壞運行離心機的工業(yè)控制器的腳本。隨后是2013 年的Havex 攻擊，攻擊目標是電網(wǎng)和電力公司;通過它收集大量的數(shù)據(jù)用于間諜和破壞活動。

2015 年出現(xiàn)了兩個威脅：BlackEnergy破壞了工作站上的數(shù)據(jù)和文件，在烏克蘭造成了嚴重的電力中斷，IronGate 在公共資源上被發(fā)現(xiàn)，并具有與Stuxnet 相同的功能。在2016 年，Industroyer 還在烏克蘭造成了嚴重破壞，其中惡意軟件擦除了數(shù)據(jù)并在網(wǎng)絡上進行了分布式拒絕服務(DDoS)攻擊，從而導致烏克蘭電網(wǎng)的關閉。

Triton 攻擊發(fā)現(xiàn)于2017 年。它的發(fā)現(xiàn)，可能避免了一場嚴重災難的發(fā)生。該惡意軟件可以感染Triconex 安全控制器，使黑客可以更改安全參數(shù)。惡意攻擊可能會導致工業(yè)設備的安全設定值失效，甚至可能會導致與化工廠爆炸同樣嚴重的災難事件。

了解攻擊源

為了應對網(wǎng)絡安全威脅，第一步是了解攻擊者可能來自何處，因為攻擊者通常會使用偵察作為衡量和了解特定時期內(nèi)目標弱點的第一步。從長遠來看，企業(yè)可能會使用攻擊向量分析來識別攻擊者可能使用的不同方法，或者可能傾向使用的系統(tǒng)。所有這些，都需要基于企業(yè)資產(chǎn)業(yè)務影響分析中出現(xiàn)的風險。用戶可以使用一些現(xiàn)成的評估工具，并使用它們將關鍵資產(chǎn)與非關鍵資產(chǎn)區(qū)分開并合理化，然后對其進行缺口評估(gap assessment)。

攻擊者的常見切入點包括：

• 來自外部網(wǎng)絡、因特網(wǎng)和遠程連接，通過企業(yè)資源計劃(ERP)軟件、網(wǎng)關、數(shù)據(jù)和文檔存儲庫以及在線歷史數(shù)據(jù)庫所進行的入站攻擊;
• 防火墻和網(wǎng)關配置不正確;
• 用戶通過被盜或偽造的憑證，訪問業(yè)務工作站和控制計算機;
• 針對生產(chǎn)系統(tǒng)的物理攻擊，在大多數(shù)情況下，這些攻擊是針對人機界面(HMI)、工程師和操作員工作站以及實際過程安全控制器;
• 針對控制網(wǎng)絡并使用工業(yè)通信協(xié)議的橫向網(wǎng)絡攻擊，以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡上的其它設備并傳播惡意代碼;
• 社會工程攻擊，其重點是使用個人身份信息來誘騙內(nèi)部人員給予訪問權限、無意中打開網(wǎng)關和運行腳本。

網(wǎng)絡安全預防措施

每種類型的攻擊都有其自己的預防措施。通常可以分為以下8 種類型。

1.隔離和細分：

利用工具和合格的人員對控制網(wǎng)絡進行徹底的缺口評估，通?？梢园l(fā)現(xiàn)許多不受監(jiān)控的訪問點，而這些訪問點在遵循標準做法來保護控制網(wǎng)絡時經(jīng)常會被忽略。這些威脅可能源于：

• 對工程/ 操作員工作站的訪問不受限制;
• 過時的惡意軟件檢測;
• 尚未得到保護或?qū)徲嫷牡谌綉贸绦蚝瓦B接器;
• 從控制網(wǎng)絡導出數(shù)據(jù)時缺乏非軍事區(qū)(DMZ)或數(shù)據(jù)隔離;
• 連接到公共區(qū)域的關鍵資產(chǎn)。

2.管理用戶訪問控制：

該任務包括采取措施限制未經(jīng)授權的訪問以及跟蹤和停止與未經(jīng)授權的訪問有關的任何活動。這包括：

• 加強對未經(jīng)授權人員訪問的難度;
• 制定管理政策并嚴格按照計劃進行更新;
• 在整個企業(yè)中啟用多因素身份驗證;
• 白名單、添加預先批準的地址、位置和基于端口的警報，以識別人員訪問系統(tǒng);
• 更改所有密碼和密碼的默認值，并定期更新用戶密碼。

3.打補丁頻率：

必須定期將所有控制和安全設備更新到最新的固件版本。雖然例行的非侵入式修補程序是所有關鍵控制器都應采用的方法，但至少應在每個年度維護周期內(nèi)進行修補。

4.運行驗證檢查：

通過程序、邏輯和可執(zhí)行驗證檢查，確保對邏輯、代碼和腳本的更改都是授權人員有意進行的更改。模擬的驗證環(huán)境除了可以幫助運行人員在不冒實際物理系統(tǒng)風險的情況下在設備上進行培訓之外，還可以幫助監(jiān)控邏輯和參數(shù)的任何不必要的更改?？梢允褂霉ぞ邅碜詣訖z測邏輯級別的任何更改，并且可以在受控環(huán)境中執(zhí)行任何此類更改，并保留備份副本，以備在控制器或系統(tǒng)受到威脅時可以恢復。

5.增加物理安全性：

考慮到最近的網(wǎng)絡安全威脅，現(xiàn)在一些控制系統(tǒng)供應商在其控制器上配置了物理鎖，可以防止在未先通過物理安全層的情況下在控制器上執(zhí)行任何其它代碼。

6.網(wǎng)絡安全培訓：

網(wǎng)絡安全威脅的關鍵部分來自攻擊者，而這些攻擊者往往依賴工廠人員的錯誤。如果沒有所有利益相關者就位并意識到他們的責任，就無法充分實施網(wǎng)絡安全措施。這包括培訓人員如何識別攻擊、如何保護其個人身份信息以及如何保護自己免受攻擊。應當為各級管理人員、執(zhí)行人員、運營技術(OT)系統(tǒng)管理員和用戶提供此培訓。

7.創(chuàng)建事件響應計劃：

在偶然的情況下，一個奇怪的錯誤或疏忽就會給潛在的攻擊者敞開大門，網(wǎng)絡安全實施工作需要包括一個可行的計劃，供人員在安全受到破壞或發(fā)現(xiàn)威脅時使用。這些計劃一旦制定，就需要通過定期的培訓來實踐，并提供給所有負責人員，以確保在安全事件發(fā)生時迅速采取行動。

8.持續(xù)更新的資產(chǎn)登記

為降低風險，請保留所有列出的運營技術資產(chǎn)清單的最新記錄，包括交換機、路由器、防火墻、各種網(wǎng)頁服務、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)軟件、歷史庫服務器、控制器或任何因特網(wǎng)協(xié)議(IP)可尋址設備，所有這些都可能使攻擊者找到利用不受管理系統(tǒng)的空間?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡監(jiān)視以獲取最新版本的資產(chǎn)清單，同時可以通過各種工具監(jiān)視修補程序和任何漏洞。

提升網(wǎng)絡安全的4個步驟

發(fā)起針對工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全計劃，并不像初看起來那樣是一項艱巨的任務或需要巨大的投資。如果對預防可能造成的損害方面進行權衡，就會發(fā)現(xiàn)企業(yè)不考慮對網(wǎng)絡安全進行投資是荒謬的。

像任何成功的企業(yè)范圍內(nèi)的舉措一樣，網(wǎng)絡安全也需要內(nèi)部擁護者來維護其事業(yè)，并幫助企業(yè)采取必要的政策和程序。在大多數(shù)情況下，最好的方法是為業(yè)務網(wǎng)絡的網(wǎng)絡安全定義所有者，并控制網(wǎng)絡安全。

網(wǎng)絡安全必須是整個工廠的一項舉措。它可以通過4 個階段來實現(xiàn)(如圖1所示)：

階段1 ：設計和框架

設計網(wǎng)絡安全管理系統(tǒng)是最全面的階段，需要最多的時間和精力投入。許多網(wǎng)絡安全咨詢公司都致力于幫助公司設計網(wǎng)絡安全基礎設施、政策和程序。該任務包括識別與網(wǎng)絡安全相關的所有系統(tǒng)和人員、定義其角色、定義其訪問和控制權限以及圍繞這些參數(shù)制定策略以確保安全運行。網(wǎng)絡安全設計階段，需要利益相關者的大量內(nèi)部推動和支持，以確保其成功完成。

階段2 ：缺口評估

評估階段主要包括審查網(wǎng)絡安全設計，并根據(jù)業(yè)務影響確定潛在的漏洞和風險。在設計中解決并更新已識別的缺口?？梢允褂媒?jīng)驗豐富的人員和各種工具來進行評估，這些工具可以嗅探網(wǎng)絡級別的數(shù)據(jù)包并識別異常行為和系統(tǒng)中的漏洞。

階段3 ：實施

評估階段主要包括審查網(wǎng)絡安全設計，并根據(jù)業(yè)務影響確定潛在的漏洞和風險。在設計中解決并更新已識別的缺口。可以使用經(jīng)驗豐富的人員和各種工具來進行評估，這些工具可以嗅探網(wǎng)絡級別的數(shù)據(jù)包并識別異常行為和系統(tǒng)中的漏洞。

階段1 ：設計和框架

這部分是網(wǎng)絡安全政策、程序和實踐的實施。在此階段，外部幫助通常有助于加快實施過程并確保標記清單。實施的關鍵方法是系統(tǒng)強化。

階段4 ：審計

審計網(wǎng)絡安全，包括諸如全面滲透測試之類的任務，以確保網(wǎng)絡安全實施取得預期的結(jié)果。專業(yè)的審計公司通常會處理這項工作，并幫助確?？煽康木W(wǎng)絡安全。對于新的實施計劃，這部分需要最大的外部專業(yè)知識。但是，如果內(nèi)部網(wǎng)絡安全審計團隊在所有階段均受過培訓，則該團隊可以利用其學習和專業(yè)知識來審計公司內(nèi)的其它工廠和設施。