工业控制系统网络安全防护体系建设研究

工业控制系统是国家关键基础信息系统,其安全性已提升到国家战略层面。随着工业化与信息化的深度融合,智能制造技术将打破传统的人机物协同边界,工业控制系统将直接面对来自网络的安全威胁。结合工业控制系统遭遇的网络病毒攻击事件,对照《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》的通用要求,对工业控制系统的特性和面临的网络安全威胁进行了研究。提出了构建从通信网络、区域边界到计算环境的多层级、多层次安全防护,对网络监测运营平台和安全管理中心进行系统监控与管理的纵深防护体系。初步建成的工业控制系统网络安全防护体系经过网络安全等级保护测评与实践验证,可有效应对多种新型网络攻击、防止恶意软件的破坏、阻止恶意报文的传输,从而保护工业控制系统的安全运行。同时,工业控制系统遭遇网络病毒攻击后的应对措施及经验,对实战防御研究及防护体系的建设完善具有借鉴和指导意义。

半定量信息工业控制异构网络安全评估

工业控制系统的异构性及其与互联网深度融合给工控系统安全评估带来精度不高等诸多问题.本文提出一种基于半定量信息的工业异构网络安全态势评估模型,该模型可以提高评估精度,解决难以描述不确定性信息和难以契合工控异构网络复杂结构等现存问题.该方法将工业控制网络划分为不同异构子网,根据子网特点选取有针对性的评估属性,并使用性能优秀的ER规则对不同类型的评估属性进行融合,可以有效利用定性知识和定量数据,获得更加准确的评估结果.在多个实际工业控制网络数据集上进行评估实验得到的结果表明:本文提出的模型与网络安全评估实际参考值的均方根误差值比RF、BP、SVM模型分别降低了80.2%、40.8%和87.7%,验证了该模型的有效性和准确性.

基于组合森林的工业控制系统入侵检测

随着工业控制系统与互联网的关联逐渐紧密,增加了工控系统被外部入侵的可能性,其网络安全也变得日渐重要。针对上述问题,提出了一种基于组合孤立森林的IPCA-CIF入侵检测方法。该方法在PCA的基础上引入信息价值实现特征提取;其次,结合孤立森林和扩展孤立森林提出了一种组合森林的入侵检测方法,对降维后的数据进行入侵检测;最后构建入侵检测模型进行结果验证。实验表明,IPCA-CIF模型在SWa T数据集上,其检测率为0.986,F1-score可达0.893,具有良好的检测性能。

矿山工业控制系统网络安全防护体系构建

在矿山工业控制系统中,数字化技术的应用使得数据采集、传输和处理更加高效和精确。通过网络化,不同设备和系统之间可以实现实时通信和数据共享,提高了生产协同性和管理效率。智能化技术的应用则使得矿山工业控制系统能够自动监测、分析和优化生产过程,提高资源利用率和安全性。

异构工业控制网络多源目标入侵自动识别研究

异构工业控制网络多源目标特征处在不断变化中,具有起伏性,导致入侵识别精准度较低。提出考虑数据特征实时变化的入侵自动识别方法,并应用到异构工业控制网络中。设定归一化入侵特征空间,将全部网络数据规范到该空间内,并根据最大值和最小值比对将超出范围数据重新作归一化处理。以时域矩阵偏度特征、峰度特征以及包络起伏度特征作为入侵特征提取类别,分别计算工业控制网络中三种特征数据大小。在此基础上,首先计算一组入侵数据样本在网络中的各项特征表现;然后将表现参数转换为聚类中心值,求解待识别目标与聚类中心间欧式距离;最后按照距离大小完成入侵目标自动识别。试验数据证明:该方法在工控网络中识别精准度较高,并可在多种网络攻击环境下实现精准识别。该方法具有较好的应用效果。

校园文化融入流程工业控制课程思政教育探析

校园是学生学习和生活的重要场所,校园文化是学校物质和精神的文化体现。课程思政融入教学是育人全过程,学生在学习知识的同时受到思想道德方面的熏陶,实现精神成人、技能成才的目标。流程工业控制课程是自动化类专业核心课程,引入课程思政让学生逐步树立起远大理想和优秀品格,培养学生成为具有正确世界观、人生观和价值观,能够在国家建设中发挥积极作用的人。文章从流程工业控制课程的专业知识借助校园文化进行课程思政教育的可行性、应用价值、基本原则、实施路径进行了探索与分析,为其他专业课程的课程思政建设改革提供参考。

美国确保工业控制系统安全的做法及对我们的启示

文章介绍了美国确保SCADA系统安全做法的同时,对中国工业控制系统面临的安全风险与威胁,以及进一步完善和强化中国的工业控制系统安全防护进行了探讨。

基于CNN-LSTM-Attention的工业控制系统网络入侵检测方法研究

随着各类网络攻击事件的增加,能源电力基础设施中工业控制系统安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。结合电力系统的特点,提出一种融合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、长短时记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络和注意力(Attention)机制的CNN-LSTM-Attention网络入侵检测算法模型,通过在实验室仿真环境中构造和采集600 MW燃煤机组制粉系统在3种典型工况下受到网络攻击的运行状态数据集,对所提出的检测算法模型进行训练和评估。结果表明:相较于CNN、LSTM模型,所提出的入侵检测算法模型性能最优;模型准确率、精确率、召回率等评级指标均为最好,综合评价优于其他的入侵检测方法。该入侵检测算法模型具有较强的创新性和实用性。

SSPN-RA:基于SS-petri网的工业控制系统安全一体化风险评估方法

随着信息化与工业化的融合不断加深,工业控制系统中信息域与物理域交叉部分越来越多,传统信息系统的网络攻击会威胁工业控制系统网络。传统的工业控制系统安全评估方法只考虑功能安全的风险,而忽略了信息安全风险对功能安全的影响。文中提出一种基于改进petri网的工业控制系统功能安全和信息安全一体化风险建模方法(Safety and Security Petri Net Risk Assessment,SSPN-RA),其中包括一体化风险识别、一体化风险分析、一体化风险评估3个步骤。所提方法首先识别并抽象化工业控制系统中的功能安全与信息安全数据,然后在风险分析过程中通过构造结合Kill Chain的petri网模型,分析出功能安全与信息安全中所存在的协同攻击路径,对petri网中功能安全与信息安全节点进行量化。同时,通过安全事件可能性以及其造成的各类损失计算出风险值,实现对工业控制系统的一体化风险评估。在开源的仿真化工工业控制系统下验证该方法的可行性,并与功能安全故障树分析和信息安全攻击树分析进行对比。实验结果表明,所提方法能够定量地得到工业控制系统的风险值,同时也解决了功能安全与信息安全单一领域分析无法识别的信息物理协同攻击和安全风险问题。

基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统

针对工业控制网络通信信息安全与稳定问题,设计一种基于SDN和集成学习的工业控制网络安全防护系统。该系统采用SDN技术,分为物理层、现场层、转发层、控制层和应用层等5个层次。物理层包含现场终端设备;现场层通过控制模块与操作员站实现对现场终端的控制;转发层使用SDN交换机进行通信数据传输,并将数据镜像传输至应用层进行安全分析;控制层中的SDN控制器管理和控制SDN交换机,并执行应用层下发的安全防护策略;应用层利用集成学习算法对工业控制网络进行入侵行为检测,通过安全响应模块分析入侵信息并选择相应的防御机制。实验结果表明,所设计系统满足工业控制网络通信的实时性要求,能准确地实施入侵检测,从而保障工业控制网络的安全性和正常通信。

工业控制系统安全网络防护研究

工业控制系统(industrial control system,ICS)是各类基础设施的核心,工业控制系统是由各种自动化控制组件和采集、监测实时数据的过程控制组件共同构成的,以确保工业基础设施自动运行、过程控制与监控的业务流程管控系统.工业网络中关键应用或系统的故障将会导致人员伤亡、严重的经济损失、基础设施被破坏、危及公众生活及国家安全、环境灾难等严重后果.工控信息安全防护理念已经历了一系列的发展演变过程,而以Havex为代表的新一代APT攻击使得防护手段从单纯隔离为手段的终端安全防护、以纵深防御为手段的边界安全防护,逐步发展到以工控系统内在安全为主要特征的持续性防御体系阶段,不仅要求涵盖不同防御层次、多种技术协同运用,更强调的是要拥有发现隐患、管理威胁、预知威胁和主动修复的能力.针对工业控制系统安全防护的难点,采用"4+1"的安全防护模型,最后提出了一种针对工业控制系统的全网防护的相关技术.

炼化企业工业控制系统网络安全现状与对策

工业控制系统广泛应用于炼化企业生产过程中且起着重要的作用,自动化与信息化深度融合以及物联网的快速发展使工业控制系统网络面临的威胁不断增加。通过对炼化企业当前工业控制系统网络安全的现状进行分析,提出了构建一个有效的安全管理体系的方法,给出了网络安全风险管控的方案;提出了工业控制系统网络安全防护应采用的纵深防御架构,给出了主要的防御措施。

以色列工业控制系统网络攻防分析及启示

采用案例研究方法,梳理以色列工业控制系统(ICS)网络攻击与防御的体系架构和功能,并总结其在ICS网络攻防中的作战方法、模式和成效。通过分析以色列在ICS网络攻防领域发展的现状与建设经验,结合其近年来出台的相关政策条令,解读其ICS网络攻防技术特点和布局,为我国加强工业控制系统网络安全建设提供启示。

基于机器学习的工业控制网络安全态势感知技术研究

随着工业控制网络的普及和应用,网络安全问题也越来越受到关注。为了保障工业控制网络的安全,需要建立一套完整的安全态势感知体系。基于机器学习技术,研究了工业控制网络安全态势感知技术,介绍了网络安全态势感知的关键技术,对比了不同机器学习算法应用于网络安全态势感知的评估与预测效果。

浅析工业控制系统安全技术发展

本文针对新型工业化中工业控制系统安全控制内涵与现状、与传统IT系统安全区别、工业控制系统等级保护测试主要技术及测试要点等方面,主要通过研究我国工业控制系统四个标准,并对比现有工业控制系统安全技术,在对主要工业控制安全技术进行基础梳理,得出基于工控系统安全的主动防御,包括工控认证、安全态势感知等工控安全技术发展趋势。

工业控制系统半仿真自动化测试探究

为解决工业控制系统常规手动测试效率低、在线测试不充分的问题。阐述了工业控制系统半仿真自动化测试的原理与架构,设计自动化测试脚本语言、接口模拟器脚本处理程序,提出了新型自动测试系统,实现了自动生成测试脚本、自动运行测试脚本,提高了工业控制系统的测试效率与测试充分性。

工业控制系统信息安全软件与监控综述

本文阐述工业控制系统信息安全软件与监控发展,介绍工业控制系统信息安全软件与监控架构,详细剖析工业控制系统现场设备层、现场控制层、过程监控层、制造执行系统(MES)层、企业管理层等各层信息安全软件与监控,并对工业控制系统信息安全软件与监控趋势进行分析。

基于电气自动化安全分析的西门子工业控制PLC应用

本文旨在探讨基于电气自动化安全分析的西门子工业控制PLC应用策略,以提高工业自动化系统的可靠性。详细介绍电气自动化分析的方法和工具,在讨论西门子PLC系统中的特点后,提出改进策略,包括电磁干扰抑制、标准遵循等方面的建议。通过本文的研究,旨在为工业自动化领域的从业者和研究人员提供有价值的参考,以进一步提高工业控制系统的稳定。

石油化工行业工业控制系统网络安全防护体系建设研究

石油化工行业中,工业控制系统的应用因信息技术的日新月异而愈发普遍,但与此同时,网络安全风险亦日趋严重。在“十四五”规划推动信息化与工业化深度融合的背景下,工控系统作为国家的核心信息基础设施,其安全防护能力的迅速增强显得尤为关键。本文聚焦于石油化工行业工控系统的网络安全防护体系构建概况,提出了一套针对性的安全防护体系构建策略,并制定了相应的建设准则。这些措施的实施,旨在有效提升石油化工行业工控系统的网络安全防护水平,确保生产过程的稳定与安全。

电力二次安全防护技术在工业控制系统中的应用

随着信息技术的广泛应用,电力二次系统面临严峻的安全挑战,包括黑客攻击和恶意代码侵入等。本文首先概述了电力二次安全防护技术的概念、应用需求和关键性能指标要求。随后,详细讨论了单向隔离防护、加密认证、横向防火墙防护、网络割接防护、协议分析、网络安全审计和模式匹配等技术在工业控制系统中的应用路径。通过实践案例分析,展示了电力调度中心如何通过这些技术提升系统安全性和抗风险能力。测试结果表明,这些技术能够有效保护正常流量,记录攻击日志,并成功抵御多种网络攻击。实施电力二次安全防护技术后,电力调度中心的系统稳定性和安全性得到显著提升。