工控系统安全简介

工控系统基础

ICS：一个系统的总称，包括了很多设备和子系统

包括以下内容：

SCADA数据采集和监控系统

SCADA是工控系统重要组件，用于控制地理上分散的设备。本地单元从现场检测工作状态，获取数据使用远程通信链路连接到SCADA控制中心；控制中心根据数据，自动或手动执行操作，远程控制本地设备启停，不如开启/关闭阀门和断路器等

DCS分布式控制系统

DCS用于工业过程控制，用于工业流程控制。

PLC可编程逻辑单元

硬件设备，是各种工业控制系统的底层基础，作为控制系统的执行部件来使用

SCADA系统和DCS系统区别：

SCADA系统由事件驱动，用于收集数据并相应处理，一般不用实时处理；DCS系统由过程驱动，用于工业流程自动化控制，实时处理实现闭环控制。两者在地理上的分布也不一样，前者范围较广，后者基本分布在工厂或者车间的有限区域内。

工控协议简介

OPC标准

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SCADA系统设备逻辑图

本地控制单元

工控系统脆弱性

1、现场总线控制网络
2、过程控制与监控网络

脆弱性主要体现在

• 不安全的无线通信方式：（远程监控网络和RTU/PLC、本地PLC和控制器）
  
• 不安全的移动设备接入：维护设备时未授权接入、配置未经审查使得恶意代码经移动设备摆渡进入工业控制内网
• 不安全的协议设计：工业控制协议大多未经过安全性考量

3、企业办公网络

• 信息资产本身漏洞：通用设备漏洞等
• 网络互连风险
• 内部管理机制缺失
• 人员安全意识

SCADA系统组成结构

现场网络

现场网络指分布在远程的被监视和控制的远程站点，通过传感器等采集数据并发送给控制网络；从控制网络接收指令并通过执行器对开关、阀门等现场设备进行操作。RTU设备为传感器和执行器提供通信接口，与通信网络进行数据和指令的交换。

RTU设备汇总数据上传到控制网络，并执行控制网络给出的指令，但自身没有任何逻辑控制功能。在有一些工控应用中，可编程逻辑控制器PLC承担RTU的功能，与上游控制网络进行数据和指令交换，并提供现场控制功能。

控制网络

由主终端设备、人机界面、工程师、操作员站、历史数据库组成。主终端设备通过通信网络接收控制网络上传的数据，给出指令。人机界面提供状态监视，允许运行人员手动控制远程设备，并允许可信的授权用户远程连接查看数据。

通信网络

连接现场和控制网络的物理连接。由于SCADA系统分布范围广，通信网络采用线路通信、卫星通信、数字微波接力通信等广域网通信技术。

SCADA系统安全目标

可用性、完整性、机密性（从左到右权重降低）
在工业控制系统中，追求最高的可用性，即保护安全不能以使正常生产流程受阻为代价。在通过通信网络进行数据上传和指令下达的过程中，保证完整性，使其不被非法篡改。

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