http://m.casecurityhq.com 2021-01-13 09:06 來(lái)源:中國(guó)工業(yè)新聞網(wǎng)
雖然互聯(lián)網(wǎng)的普及推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步與革新,但也幫助黑客擴(kuò)大了其攻擊范圍,上至工業(yè)控制系統(tǒng),下至家用攝像頭,都可能成為他們無(wú)孔不入的目標(biāo)。
在工業(yè)圈,近期比較引人注目的信息是:工業(yè)電腦廠(chǎng)商研華公司部分服務(wù)器被黑客攻擊,黑客提出750個(gè)比特幣的贖金要求(約合8280萬(wàn)人民幣),并且支付贖金后才會(huì)移除所有植入該公司網(wǎng)絡(luò)的木馬程序,刪除所盜走的資料。后已逐步復(fù)原。
不管是遭遇勒索還是系統(tǒng)破壞,一旦遭遇網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,企業(yè)都將面臨業(yè)務(wù)中斷及高額損失的風(fēng)險(xiǎn)。類(lèi)似這種事件在工業(yè)領(lǐng)域不足為奇:美國(guó)在2007~2008年初對(duì)伊朗鈾濃縮工廠(chǎng)發(fā)動(dòng)的“震網(wǎng)”攻擊,即便過(guò)去多年后仍令人記憶猶新;2014年,有黑客攻擊了德國(guó)境內(nèi)的一間鋼廠(chǎng),入侵造成了物理設(shè)施的損壞,并干擾了工廠(chǎng)的控制系統(tǒng),使得高爐無(wú)法正常關(guān)閉,導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;2019年3月,委內(nèi)瑞拉國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)停電,全國(guó)交通系統(tǒng)癱瘓,地鐵系統(tǒng)關(guān)閉,通訊大規(guī)模中斷…
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?因?yàn)楫?dāng)今的工業(yè)控制系統(tǒng)安全不再是“老系統(tǒng)碰上新問(wèn)題”那么簡(jiǎn)單,而是傳統(tǒng)信息安全問(wèn)題在工業(yè)控制領(lǐng)域的延伸。以往,傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)大多采用隔離網(wǎng)關(guān)加殺毒軟件的方式:控制網(wǎng)對(duì)外基本與世隔絕,內(nèi)部被認(rèn)為是完全可靠的安全網(wǎng)絡(luò),各功能區(qū)域之間很少產(chǎn)生信息傳遞,就像世外桃源;加上各個(gè)主機(jī)由于系統(tǒng)漏洞長(zhǎng)期不打補(bǔ)丁,殺毒軟件病毒特征庫(kù)長(zhǎng)期得不到升級(jí),處于“夜不閉戶(hù)”狀態(tài)的工控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)憂(yōu)比比皆是。
為了方便數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)更好地收集數(shù)據(jù),確保各組件之間通信的順暢,工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在不斷更新?lián)Q代中變得開(kāi)放,因?yàn)檫^(guò)多重視開(kāi)放及兼容程度所帶來(lái)的效率和實(shí)時(shí)性,當(dāng)高可用性和業(yè)務(wù)的連續(xù)性成為關(guān)鍵設(shè)計(jì)理念時(shí),工控系統(tǒng)就不再重視形成有效的工業(yè)安全防御和數(shù)據(jù)通信保密措施。
就像桃源通了公路,“外來(lái)人口”大量涌入,使得外患接踵而至,無(wú)為而治的防護(hù)方式必須加以改變。
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)控制安全產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境持續(xù)向好,產(chǎn)業(yè)規(guī)模得到快速增長(zhǎng),技術(shù)體系日益完善,但若要實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制系統(tǒng)自主可控的道路卻異常艱難,尤其是在老、新系統(tǒng)都有國(guó)外廠(chǎng)商品牌參與其中,關(guān)鍵組件與系統(tǒng)的集成搭建仍由國(guó)外廠(chǎng)商實(shí)施,核心系統(tǒng)非自主可控,具有國(guó)家背景的攻擊行為不斷增加,這種情況更加令人堪憂(yōu)。
從市場(chǎng)層面來(lái)看,根據(jù)工業(yè)信息安全產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟——前瞻研究院分析:2019年,我國(guó)工業(yè)信息安全產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持了快速上升之勢(shì),我國(guó)工業(yè)信息安全產(chǎn)業(yè)規(guī)模為99.74億元,市場(chǎng)增長(zhǎng)率達(dá)41.84%;其中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)規(guī)模為38.3億元,較2018年同比增長(zhǎng)51.62%。雖然疫情會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)造成一定影響,但經(jīng)綜合研判:2020年我國(guó)工業(yè)信息安全市場(chǎng)增長(zhǎng)率將達(dá)23.13%,市場(chǎng)整體規(guī)模將增長(zhǎng)至122.81億元。2021年,這個(gè)數(shù)據(jù)將達(dá)到157.01億元。
2019年,我國(guó)工業(yè)信息安全管理類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模約為20.178億元,占市場(chǎng)總額的53%;工業(yè)信息安防護(hù)類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模達(dá)10.125億元,占市場(chǎng)總額的26%,防護(hù)類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)增速有所放緩;工業(yè)信息安全服務(wù)類(lèi)產(chǎn)品繼續(xù)快速增長(zhǎng),市場(chǎng)規(guī)模近7.997億元,占市場(chǎng)總額的21%。
從技術(shù)層面來(lái)看,工控系統(tǒng)存在服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備層的問(wèn)題,由于網(wǎng)絡(luò)控制高度自動(dòng)化,每一層都面臨潛在被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。目前工控系統(tǒng)的安全防護(hù)措施主要是構(gòu)建區(qū)域化、網(wǎng)格化的邊界防護(hù),建立安全可信的上位控制白環(huán)境,并通過(guò)基于策略的邊界安全防護(hù)、流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能AI關(guān)聯(lián)分析,挖掘隱藏的工控現(xiàn)場(chǎng)威脅,來(lái)構(gòu)建分層、分域、分層次的縱深安全防護(hù)體系。
這里面涉及的熱門(mén)的技術(shù)有:
白名單——依據(jù)工控系統(tǒng)程序特征建立操作系統(tǒng)運(yùn)行的安全白環(huán)境,并且禁止非授信程序運(yùn)行,不依賴(lài)于特征庫(kù),不用頻繁升級(jí),完美適配工控環(huán)境需求。
深度報(bào)解析——通過(guò)對(duì)工業(yè)通信協(xié)議的深度解析,阻止控制指令中的不合規(guī)的控制參數(shù),并進(jìn)一步解析到工控網(wǎng)絡(luò)包的應(yīng)用層,對(duì)工控協(xié)議進(jìn)行深度分析,防止應(yīng)用層協(xié)議被篡改或破壞。
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)流量安全檢測(cè)——針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的過(guò)程流量進(jìn)行解析、檢測(cè),惡意代碼、病毒、攻擊行為等。
動(dòng)態(tài)端口防護(hù)——深度解析協(xié)議到指令級(jí)別,可以跟蹤服務(wù)器和客戶(hù)端之間協(xié)商的動(dòng)態(tài)端口,最小化開(kāi)放生產(chǎn)控制網(wǎng)的端口。
網(wǎng)絡(luò)隔離——通過(guò)隔離單元擺渡、單向傳輸?shù)葘?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全交換,隔離網(wǎng)絡(luò)攻擊。
通信數(shù)據(jù)加密——通過(guò)密碼算法及芯片,對(duì)關(guān)鍵通信數(shù)據(jù)和鏈路建立加密通信數(shù)據(jù)通道。增強(qiáng)的工控協(xié)議的認(rèn)證和加密傳輸功能無(wú)需改變底層傳輸協(xié)議,即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的傳輸安全。
工業(yè)蜜罐主動(dòng)防御——對(duì)系統(tǒng)中所有的操作和行為進(jìn)行監(jiān)視和記錄,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行偽裝,使得攻擊者在進(jìn)入到蜜罐系統(tǒng)后并不會(huì)知曉其行為已經(jīng)處于系統(tǒng)的監(jiān)視中。
惡意代碼沙箱——通過(guò)了解ICS協(xié)議,設(shè)備和應(yīng)用程序,在云端創(chuàng)建虛擬ICS環(huán)境(基于云的沙箱),用于執(zhí)行可疑ICS惡意軟件并觀察其行為。
監(jiān)測(cè)分析預(yù)警——通對(duì)工控協(xié)議的內(nèi)容進(jìn)行解析,實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的異常行為和對(duì)重要工業(yè)控制系統(tǒng)的攻擊事件后產(chǎn)生告警,為安全防護(hù)策略的配置提供參考依據(jù)。
機(jī)器學(xué)習(xí)建模——通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潛在威脅模式,實(shí)時(shí)更新模型。
從廠(chǎng)商而言,在安全領(lǐng)域,新玩家及跨界選手層出不窮。尤其是在深耕內(nèi)循環(huán)的時(shí)代,核心技術(shù)被“卡脖子”,自主可控技術(shù)的重要性顯得越發(fā)重要,國(guó)內(nèi)工控系統(tǒng)廠(chǎng)商、傳統(tǒng)信息安全廠(chǎng)商及系統(tǒng)集成商都基于自身在工業(yè)領(lǐng)域深耕多年的基因和骨血,力爭(zhēng)在工業(yè)信息安全領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
但是,每個(gè)廠(chǎng)商的側(cè)重點(diǎn)都有所不同,拿幾個(gè)有代表性的專(zhuān)門(mén)做工控安全廠(chǎng)商來(lái)舉例:威努特“白環(huán)境”方案只讓可信任的軟件才允許被執(zhí)行;天地和興擅長(zhǎng)于DPI技術(shù)、OT和可信融合技術(shù)、ICS威脅檢測(cè)、ICS威脅情報(bào)和獵殺等技術(shù);木鏈科技提出的“流立方大數(shù)據(jù)引擎”利用23種通訊協(xié)議/13種工控協(xié)議的深度語(yǔ)義級(jí)別解析,具備了行業(yè)領(lǐng)先的協(xié)議解析能力;閃藤科技的特色安全保護(hù)模型、工業(yè)協(xié)議和設(shè)備的指紋識(shí)別技術(shù)可內(nèi)外結(jié)合的主機(jī)防護(hù)模式等...
當(dāng)然,這個(gè)領(lǐng)域里也有從一些綜合性玩家,比如浙大中控、啟明星辰、東土科技等等。
之前我們提到的技術(shù)中,可信計(jì)算與白名單加固,是解決安全問(wèn)題的重要思路之一。工控系統(tǒng)中設(shè)備、系統(tǒng)、應(yīng)用、業(yè)務(wù)、單一、穩(wěn)定,需要相對(duì)穩(wěn)定的工控軟件環(huán)境,與各類(lèi)復(fù)雜的智能算法相比,可信計(jì)算技術(shù)算法簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高,可更好地滿(mǎn)足工控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。
舉個(gè)例子,東土科技的完整產(chǎn)品線(xiàn),在芯片、操作系統(tǒng)、工業(yè)應(yīng)用軟件、通信/控制設(shè)備,已完全做到自主可控國(guó)產(chǎn)化。比如:旗下的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)芯片產(chǎn)品內(nèi)置安全監(jiān)測(cè)能力及高性能數(shù)據(jù)流加密,利用收發(fā)方的共享秘鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)流加密安全傳輸,保障通過(guò)數(shù)據(jù)均為可信數(shù)據(jù);自主研發(fā)的細(xì)粒度內(nèi)容解析引擎功能,對(duì)工控協(xié)議特征進(jìn)行實(shí)時(shí)解析和精準(zhǔn)的識(shí)別,實(shí)現(xiàn)指令級(jí)甚至值域級(jí)精細(xì)控制粒度;通過(guò)芯片級(jí)策略構(gòu)筑信任網(wǎng)絡(luò)白環(huán)境和工控軟件白名單理念,為工控系統(tǒng)構(gòu)筑“安全白環(huán)境”整體防護(hù)體系,保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施安全。
在操作系統(tǒng)層,INTEWELL工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可提供獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境,運(yùn)行可信基和自身完整性管理,完成安全檢查、入侵防護(hù)、身份鑒權(quán)、日志與補(bǔ)丁服務(wù)與安全加固能力,并在可信基的基礎(chǔ)上通過(guò)智能調(diào)度、報(bào)文解析加速等手段,實(shí)現(xiàn)報(bào)文的全面安全過(guò)濾,達(dá)到指令級(jí)甚至值域級(jí)精細(xì)控制粒度,尤其適合工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。
總體來(lái)看,工控安全行業(yè)還有很長(zhǎng)的路要走,任重而道遠(yuǎn)。但沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全,就沒(méi)有國(guó)家安全,在發(fā)展自主可控工業(yè)安全技術(shù)的路上,相信有很多廠(chǎng)商會(huì)一直堅(jiān)持下去。