工业控制系统信息安全的10堂课

目 录

第一堂课 工业控制系统信息安全概况 / 1

一、典型工业控制信息安全事件回顾 / 2

（一）“震网”事件 / 2

（二）“黑暗力量”事件 / 3

二、威胁分析 / 4

三、概念解析 / 5

四、基本需求 / 6

五、发展趋势 / 7

第二堂课 工业控制系统信息安全标准体系 / 9

一、国家、部委、行业法规和通知 / 10

（一）国家层面法规和通知 / 10

（二）部委、行业法规和通知 / 10

二、国际标准体系 / 11

（一）IEC/ISA / 11

（二）ISO/IEC / 15

三、国内标准体系 / 16

第三堂课 工业控制系统架构与漏洞分析 / 23

一、工业控制系统架构 / 24

（一）工业控制系统范围 / 24

（二）制造执行系统（MES）层 / 24

（三）过程监控层 / 26

（四）现场控制层 / 33

（五）现场设备层 / 33

二、工业控制系统漏洞分析 / 35

（一）工业控制系统技术演变 / 35

（二）工业控制系统与信息技术系统的比较 / 36

（三）工业控制系统信息安全问题 / 38

（四）工业控制系统漏洞分析 / 40

第四堂课 工业控制系统信息安全技术 / 44

一、鉴别与授权技术 / 45

（一）基于角色的授权工具 / 45

（二）口令鉴别 / 45

（三）物理/令牌鉴别 / 45

（四）智能卡鉴别 / 45

（五）生物鉴别 / 45

（六）基于位置的鉴别 / 46

（七）设备至设备的鉴别 / 46

二、过滤、阻止、访问控制技术 / 46

（一）工业防火墙技术 / 46

（二）基于主机的防火墙技术 / 57

（三）虚拟网络技术 / 57

三、编码技术与数据确认技术 / 57

（一）对称密钥编码技术 / 58

（二）公钥编码与密钥分配技术 / 58

（三）虚拟专用网络技术 / 58

四、管理、审计、测量、监控和检测技术 / 68

（一）日志审核工具 / 69

（二）病毒与恶意代码检测系统 / 69

（三）入侵检测与入侵防护技术 / 69

（四）漏洞扫描技术 / 93

（五）辩论与分析工具 / 93

五、物理安全控制技术 / 93

（一）物理保护 / 94

（二）人员安全 / 94

第五堂课 工业控制系统信息安全方案部署 / 95

一、控制网络逻辑分隔 / 96

二、网络隔离 / 96

三、纵深防御架构 / 108

四、软件与监控 / 109

（一）软件与监控架构 / 111

（二）软件与监控分析 / 112

（三）软件与监控趋势 / 122

第六堂课 工业控制系统信息安全风险评估 / 124

一、系统识别 / 125

二、区域与管道的定义 / 126

（一）区域的定义 / 126

（二）管道的定义 / 128

（三）区域定义模板 / 131

三、信息安全等级（SL） / 133

（一）安全保障等级（SAL） / 133

（二）安全保障等级（SAL）与安全完整性等级（SIL）的区别 / 135

（三）基本要求（FR） / 136

（四）系统要求（SR） / 138

（五）系统能力等级（CL） / 141

（六）信息安全等级（SL） / 142

四、风险评估过程 / 142

（一）准备评估 / 143

（二）开展评估 / 143

（三）沟通结果 / 145

（四）维持评估 / 145

五、风险评估方法 / 146

（一）定性和定量风险评估方法 / 146

（二）基于场景和资产的风险评估方法 / 147

（三）详细风险评估方法 / 147

（四）高层次风险评估方法 / 147

第七堂课 工业控制系统信息安全生命周期 / 149

一、工业控制系统生命周期 / 150

（一）工业控制系统通用生命周期 / 150

（二）工业控制系统安全生命周期 / 151

二、工业控制系统信息安全程序成熟周期 / 156

（一）初步设计阶段　/ 157

（二）功能分析阶段 / 158

（三）实施阶段 / 158

（四）运行阶段 / 159

（五）循环与处置阶段 / 160

三、工业控制系统信息安全等级生命周期 / 160

（一）评估阶段　/ 161

（二）开发与实施阶段 / 162

（三）维护阶段 / 163

第八堂课 工业控制系统信息安全管理体系 / 164

一、工业控制系统信息安全管理体系简介 / 165

二、工业控制系统信息安全管理程序 / 166

（一）安全方针 / 166

（二）组织与合作团队 / 167

（三）资产管理 / 173

（四）人力资源安全 / 175

（五）物理与环境管理 / 180

（六）通信与操作管理 / 186

（七）访问控制 / 196

（八）信息获取、开发与维护 / 204

（九）信息安全事件管理 / 210

（十）业务连续性管理 / 211

（十一）符合性 / 213

三、工业控制系统信息安全应急响应计划 / 217

四、工业控制系统补丁管理 / 219

（一）工业控制系统补丁概述 / 219

（二）工业控制系统补丁管理系统设计 / 222

（三）工业控制系统补丁管理程序 / 226

（四）工业控制系统补丁管理实施 / 230

第九堂课 工业控制系统信息安全产品认证 / 233

一、产品认证概述 / 234

（一）产品认证的意义 / 234

（二）产品认证的范围 / 234

（三）产品认证的检测技术 / 235

二、产品认证机构 / 238

（一）国外产品认证机构 / 238

（二）国内产品认证机构 / 241

三、产品认证 / 243

（一）工业防火墙认证 / 243

（二）嵌入式设备安全保障认证 / 250

（三）安全开发生命周期保障（SDLA）认证 / 254

（四）系统安全保障（SSA）认证 / 255

四、产品认证趋势 / 257

第十堂课 未来趋势 / 259

一、工业发展趋势 / 260

（一）工业数字化 / 260

（二）工业智能化 / 261

（三）工业信息化 / 266

二、工业控制系统发展趋势 / 267

（一）工业控制系统走向开放 / 268

（二）工业控制系统走向互联 / 275

（三）无线技术广泛应用 / 275

三、工业控制系统信息安全趋势 / 276

（一）信息安全形势更严峻 / 276

（二）信息安全标准体系更完善 / 277

（三）信息安全技术快速推进 / 277

（四）信息安全产品准入机制 / 277

（五）信息安全软件与监控逐步完善 / 278

附录A 术语 / 279

附录B 缩略语 / 282

参考文献 / 285