基于系统论事故分析模型的油气智慧管道系统信息物理风险辨识

为了辨识油气智慧管道系统中存在的信息安全风险,通过基于系统论事故分析模型(systems-theoretic accident modeling and process,STAMP)的方法,对油气智慧管道系统的信息物理安全进行全面评估与分析。首先,系统综合分析了油气智慧管道涉及的设备、设施、工艺、元件,评估其安全性。其次,通过建立STAMP模型,深入分析了各层级、元件之间的反馈信息与控制动作,形成了明确的控制反馈回路,突显了元件之间的关联与控制关系。在此基础上,系统辨识出了潜在的信息风险因素,推导并构建了可能发生的系统失效场景。以天然气输气首站油气智慧管道系统为例,研究验证了基于STAMP模型的可行性和有效性。结果显示,该方法不仅直观地描述了元件之间的关联与控制关系,而且从物理层功能安全的角度全面考虑了信息风险,特别凸显了过程控制系统(process control systems,PCS)及易受攻击的操作员站。与传统方法相比,本研究所提出的方法将信息物理安全风险因素的识别率提升至80%以上,提高了40%以上,有助于避免不必要的安全措施冗余设计,提高了安全风险管控的准确性。

油气智慧管道“端+云+大数据”跨域“信息物理”安全保障技术现状及发展趋势

5G与工业互联网建设融合加速油气智慧管道建设发展,油气智慧管道“端+云+大数据”框架高度集成、数据统一、智能决策等优势降低了油气管道的管理成本,优化了管理人员风险决策,避免了人员误操作等风险。然而在大数据与人工智能背景下,来自外界的信息安全威胁逐日增加,全球工业控制系统高危漏洞不断攀升,油气智慧管道“信息物理”耦合环境除面临传统物理安全威胁外还需应对新型、复杂的“信息物理”跨域攻击。我国对油气智慧管道“端+云+大数据”跨域“信息物理”安全保障技术研究起步较晚,落后于油气生产基础设施安全保障的现实需求。系统性辨识了油气智慧管道在物理端、信息端、云计算、云平台、大数据等方面的安全威胁,并针对各方面安全保障技术现状进行了总结。面对新型攻击模式和信息攻击跨域传播对油气智慧管道的安全威胁,提出了油气智慧管道“信息物理”安全保障技术发展需求、发展难点和发展建议,为完善我国油气智慧管道跨域“信息物理”安全保障技术体系提供参考。