一、 工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全風(fēng)險評估的目的
隨著“兩化融合”的進程日益推進,,企業(yè)的業(yè)務(wù)需求和商業(yè)模式也在經(jīng)歷深刻的變革,傳統(tǒng)意義上相對封閉的工控系統(tǒng),,正在逐步打破“信息孤島”的局面,隨之而來的一個負(fù)面影響就是其不可避免的暴露在各種網(wǎng)絡(luò)攻擊,、安全威脅之下,。
2017年6月1日,《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》(以下簡稱《網(wǎng)絡(luò)安全法》)正式實施,,網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)提高到了一個前所未有的高度,。在“第三章網(wǎng)絡(luò)運行安全”的“第二節(jié)關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的運行安全”中明確說明:“國家對公共通信和信息服務(wù)、能源,、交通,、水利、金融,、公共服務(wù),、電子政務(wù)等重要行業(yè)和領(lǐng)域,以及其他一旦遭到破壞,、喪失功能或者數(shù)據(jù)泄露,,可能嚴(yán)重危害國家安全、國計民生,、公共利益的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施,,在網(wǎng)絡(luò)安全等級保護制度的基礎(chǔ)上,實行重點保護,?!庇纱丝梢姡鳛殛P(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,,工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全需要重點關(guān)注及重點保護,。
不同行業(yè)的工業(yè)控制系統(tǒng)差異較大,有其各自的特殊性,,如何貫徹習(xí)總書記的“要全面加強網(wǎng)絡(luò)安全檢查,摸清家底,,認(rèn)清風(fēng)險,,找出漏洞,通報結(jié)果,,督促整改”的要求是每一個工控安全從業(yè)者需要深入思考的問題,。從風(fēng)險評估入手,使用符合工控系統(tǒng)特點的理論,、方法和工具,,準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)工控系統(tǒng)存在的主要問題和潛在風(fēng)險,才能更好的指導(dǎo)工控系統(tǒng)的安全防護,才能建立滿足生產(chǎn)需要的工控系統(tǒng)信息安全縱深防御體系,。
二,、 如何開展工控系統(tǒng)信息安全風(fēng)險評估
評估流程
圖:風(fēng)險評估流程
評估范圍
工控系統(tǒng)風(fēng)險評估的范圍概括講包含如下三個大的方面:物理安全、技術(shù)安全和管理安全,,其中每部分又可以劃分為許多小的方面,。物理安全包含防雷、防火,、防盜,、溫濕度控制等方面;技術(shù)安全包括工控網(wǎng)絡(luò)安全,、工控設(shè)備安全,、工控主機的安全等,在具體的評估過程中,,還要再具體細(xì)分,,如邊界防護安全、工控協(xié)議安全,、工控數(shù)據(jù)安全等不同的內(nèi)容,;管理安全通常涉及機構(gòu)、制度,、流程,、安全意識等。
評估方法
經(jīng)驗分析:又稱為基于知識的分析方法,,可以采用該方法找出當(dāng)前工控系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀和安全基線之間的差距,。
定性分析法:定性分析法主要是根據(jù)操作者的經(jīng)驗知識、業(yè)界的一些標(biāo)準(zhǔn)和慣例等非量化方式對風(fēng)險狀況作出判斷的過程,,定性分析法操作起來相對簡單,,為風(fēng)險管理諸要素(資產(chǎn)價值、威脅出現(xiàn)的概率,、弱點被利用的容易度,、現(xiàn)有控制措施的效力等)的大小或高低程度定性分級,該方法具有很強的主觀性,,同時也會因為操作者的經(jīng)驗和直覺偏差導(dǎo)致分析結(jié)果發(fā)生偏差,,從而出現(xiàn)多次評估結(jié)果不一致的情況。
定量分析:是對構(gòu)成風(fēng)險的各個要素和潛在損失的水平賦予數(shù)值,,當(dāng)度量風(fēng)險的所有要素(資產(chǎn)價值,、威脅頻率、弱點利用程度,、安全措施的效率和成本等)都被賦值,,風(fēng)險評估的整個過程和結(jié)果就都可以被量化了,。簡單地說,定量分析就是試圖從數(shù)字上對安全風(fēng)險進行分析評估的一種方法,。定量分析的優(yōu)點是評估結(jié)果用直觀的數(shù)據(jù)來表示,,看起來一目了然。但是也存在為了量化而把復(fù)雜事物簡單化的問題,,甚至有些風(fēng)險要素因量化而被曲解,。
不管是采用上述一種或者是多種方法,其核心就是根據(jù)威脅出現(xiàn)的頻率,、脆弱性嚴(yán)重程度來確認(rèn)安全事件發(fā)生的可能性,,同時利用資產(chǎn)的價值和脆弱性嚴(yán)重程度來評估安全事件造成的損失,最后通過安全事件的可能性和和損失來計算風(fēng)險值,,原理如圖所示:
圖:風(fēng)險值原理圖
評估工具
風(fēng)險評估過程中,,可以利用一些輔助性的工具和方法來采集數(shù)據(jù),包括:
問卷調(diào)查表:該表可以對資產(chǎn),、業(yè)務(wù),、歷史安全事件、管理制度等各方面的信息進行搜集和統(tǒng)計,。
檢查列表:是對某一評估對象進行評估的具體條目,。
人員訪談:通過訪談?wù)莆瞻踩贫取踩庾R,、安全流程等信息,,也可以了解一些沒有記錄在案的歷史信息。
漏洞掃描:通常是指用于工控系統(tǒng)的專業(yè)漏洞掃描工具,,其內(nèi)置的漏洞庫既包含傳統(tǒng)IT系統(tǒng)的漏洞,,更重要的是需要包含工控系統(tǒng)相關(guān)的漏洞。
漏洞挖掘:通常是指用于工控設(shè)備的專業(yè)漏洞挖掘工具,,該類工具是基于模糊測試的理論,,發(fā)現(xiàn)設(shè)備的未知漏洞。
工控審計:該工具主要用于收集工控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量,、網(wǎng)絡(luò)會話,、操作變更等信息,發(fā)現(xiàn)一些潛在的安全威脅,。
滲透測試:這不單指一種工具,,而是評估人員利用工具和技術(shù)方法的行為集合,這是一種模擬黑客行為的漏洞探測活動,,既要發(fā)現(xiàn)漏洞,,也要利用漏洞來展現(xiàn)一些攻擊的場景,。
其他的一些工具可能包含無線評估工具,、數(shù)據(jù)庫評估工具,、中間件評估工具等。
三,、 工控系統(tǒng)與IT系統(tǒng)風(fēng)險評估的差別
在討論工控系統(tǒng)與IT系統(tǒng)風(fēng)險評估的差別之前,,我們先看二者自身有哪些本質(zhì)的區(qū)別。
表:工控系統(tǒng)與IT系統(tǒng)的區(qū)別
通過系統(tǒng)本身差別,,我們自然可以推導(dǎo)出一些在開展風(fēng)險評估方面的差別之處,,主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
評估的對象不同
IT系統(tǒng)風(fēng)險評估的主要評估對象是IT系統(tǒng)的組成部分,如:IT網(wǎng)絡(luò),、辦公主機,、路由器、交換機,、數(shù)據(jù)庫等,,但是在工控系統(tǒng)的風(fēng)險評估中,上述對象也會存在,,但更重要的是工控系統(tǒng)的組成部分:如工控網(wǎng)絡(luò),、工業(yè)主機、工控設(shè)備,、生產(chǎn)工藝等,。
評估的工具不同
評估對象的不同決定了評估工具也有所差異,首先傳統(tǒng)IT系統(tǒng)風(fēng)險評估中所使用的評估工具大多數(shù)可以應(yīng)用于工控系統(tǒng)風(fēng)險評估中,;其次部分工具需要根據(jù)工控系統(tǒng)的特點進行升級,,如漏洞掃描工具在工控系統(tǒng)風(fēng)險評估中就要有工控的特色,漏洞庫要包含工控相關(guān)的漏洞,;最后有些工具使用是工控系統(tǒng)風(fēng)險評估所獨有的,,如工控漏洞挖掘工具就是用于對工控設(shè)備的未知漏洞挖掘,而一般不會應(yīng)用于IT系統(tǒng)風(fēng)險評估中,。
評估的標(biāo)準(zhǔn)不同
工控系統(tǒng)往往優(yōu)先級要高于IT系統(tǒng),,任何對生產(chǎn)造成影響的安全問題都會帶來直接的經(jīng)濟損失甚至是人員傷亡,因此同樣的評估對象其評估標(biāo)準(zhǔn)可能會有所不同,,如:工業(yè)控制系統(tǒng)現(xiàn)場中根據(jù)實際控制,、生產(chǎn)的需要,很多PLC室/DCS室,、操作臺等都需要安置在生產(chǎn)一線,,這樣就使得防盜報警系統(tǒng)、火災(zāi)自動消防系統(tǒng),、防水檢測和報警,、溫濕度自動調(diào)節(jié)等被很多實際情況制約,其評估的標(biāo)準(zhǔn)與IT系統(tǒng)的機房就不能一概而論,;同樣是主機防護措施,,工業(yè)主機和辦公主機因為用途不同,,U盤使用、軟件安裝的要求就不一樣,,防護的要求也有所不同,,防病毒軟件往往就不完全適合用于工業(yè)主機的安全防護。
四,、 當(dāng)前工控系統(tǒng)風(fēng)險評估的局限性
工控系統(tǒng)的敏感性和時效性都要求比較高,,因此技術(shù)性的評估設(shè)備在使用過程中,需要做好充分的風(fēng)險識別和處置預(yù)案,,如漏洞掃描原則上不能直接應(yīng)用于工控系統(tǒng),,而是通過在備用系統(tǒng)或者停產(chǎn)系統(tǒng)上漏掃的方式進行。對工控系統(tǒng)進行在線漏洞掃描很可能造成生產(chǎn)異常,,在這方面是有很多真實案例:某一安全廠商受邀對國內(nèi)某著名火電集團的工控系統(tǒng)做風(fēng)險評估,,由于使用在線的漏洞掃描方式,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集服務(wù)器宕機,,從而造成關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)丟失,。
滲透測試作為風(fēng)險評估的有效工具方法,其直觀性顯而易見,,但是正所謂凡事有利就有弊,,滲透測試的過程控制在工控系統(tǒng)風(fēng)險評估中尤其重要。如果滲透人員對工控系統(tǒng)了解不足,,在滲透過程中有誤操作行為產(chǎn)生,,那么很可能帶來直接的安全問題生產(chǎn)災(zāi)難,將測試變成了攻擊,。
五,、 工控系統(tǒng)風(fēng)險評估發(fā)展展望
工控安全從原來的“少量關(guān)注”到現(xiàn)在的“高度重視”,原因是多方面的:從政策面的驅(qū)動日漸加大到工控安全事件逐年上升,,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要到企業(yè)管理人員的安全意識提高,,都帶動了工控安全這個領(lǐng)域的不斷發(fā)展。
工控系統(tǒng)信息安全風(fēng)險評估既是工控安全全生命周期解決方案中不可或缺的一部分,,同時也是工控安全防護方案的重要依據(jù),。隨著安全防護理論水平和產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展,也推動工控系統(tǒng)風(fēng)險評估在理論和方法上的不斷進步,。
企業(yè)重視程度越來越高
從當(dāng)前現(xiàn)狀來看,,企業(yè)從原來對工控安全不夠重視到今天主動進行工控系統(tǒng)的風(fēng)險評估,這些變化充分表明:企業(yè)對工控安全的理解越來越深,,工控安全不再是安全公司的“獨角戲”,,工控系統(tǒng)風(fēng)險評估會成為企業(yè)一種常態(tài)化的安全措施。
評估方法和工具提升
工控系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和多樣性對評估人員的技能要求非常高,因此評估工具和評估方法的進步有助于提升評估的效率和質(zhì)量,,為數(shù)不少的工控安全解決方案供應(yīng)商正在不斷努力,,在積累評估經(jīng)驗的同時,也在方案和工具方面不斷推陳出新,,
評估組織和人員不斷增加
當(dāng)工控安全的需求在不斷釋放時,開展工控系統(tǒng)風(fēng)險評估的機構(gòu)和參與評估的人員也在不斷增加,,盡管良莠不齊,,但是大浪淘沙,真正專注在工控安全領(lǐng)域耕耘的公司才會在未來的市場競爭中立于不敗之地,。