隨著國際國內工業(yè)互聯網、工業(yè)4.0、中國制造2025戰(zhàn)略的提出，信息技術（IT, Information Technology）和操作技術(OT, OperaTIonal Technology)一體化已成為必然趨勢。在這種趨勢下，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)正逐漸從封閉、孤立的系統(tǒng)轉化為開放互聯的系統(tǒng)，工業(yè)自動化生產開始在所有網絡層次上橫向與垂直集成。
然而隨著工控系統(tǒng)的開放性與日俱增，系統(tǒng)安全漏洞和缺陷更容易被病毒所利用，工業(yè)控制系統(tǒng)又涉及電力、水利、冶金、石油化工、核能、交通運輸、制藥以及大型制造行業(yè)，一旦遭受攻擊會帶來巨大的損失。事實上，對于電力、水利、能源、制造業(yè)等領域的工業(yè)控制系統(tǒng)的入侵事件，在此之前就已經層出不窮。
例如，2008年的波蘭Lodz的城鐵系統(tǒng)被惡意攻擊，導致4節(jié)車廂脫離正常軌道；2010年，“震網”病毒攻擊伊朗核設施；2016年，烏克蘭電網遭遇黑客攻擊，造成大范圍停電等等。
工業(yè)控制系統(tǒng)安全國家地方聯合工程實驗室與360威脅情報中心制圖
根據美國工業(yè)控制系統(tǒng)網絡緊急響應小組（ICS-CERT）最新統(tǒng)計報告，2016年美國關鍵基礎設施存在492個安全漏洞，相關漏洞涉及供水、能源和石油行業(yè)等關鍵基礎設施。
自2000年1月截止到2017年12月，根據我國國家信息安全漏洞共享平臺（CNVD）統(tǒng)計，所有的信息安全漏洞總數為101734個，其中工業(yè)控制系統(tǒng)漏洞總數為1437個。2017年CNVD統(tǒng)計的新增信息安全漏洞4798個，工控系統(tǒng)新增漏洞數351個，均比去年同期有顯著增長。
和IT信息系統(tǒng)不一樣，工業(yè)控制系統(tǒng)安全有自身的獨特性，例如惡意代碼不敢殺、不能殺?；诠た剀浖c殺毒軟件的兼容性，在操作站（HMI）上通常不安裝殺毒軟件，即使是有防病毒產品，其基于病毒庫查殺的機制在工控領域使用也有局限性，主要是網絡的隔離性和保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求導致病毒庫對新病毒的處理總是滯后的，這樣，工控系統(tǒng)每年都會大規(guī)模地爆發(fā)病毒，特別是新病毒。
除了來自外部攻擊外，另一方面是來自工業(yè)系統(tǒng)自身安全建設的不足。例如很多工控設備缺乏安全設計，主要來自各類機床數控系統(tǒng)、PLC、運動控制器等所使用的控制協議、控制平臺、控制軟件等方面，其在設計之初可能未考慮完整性、身份校驗等安全需求，存在輸入驗證，許可、授權與訪問控制不嚴格，不當身份驗證，配置維護不足，憑證管理不嚴，加密算法過時等安全挑戰(zhàn)。例如：國產數控系統(tǒng)所采用的操作系統(tǒng)可能是基于某一版本Linux進行裁剪的，所使用的內核、文件系統(tǒng)、對外提供服務、一旦穩(wěn)定均不再修改，可能持續(xù)使用多年，有的甚至超過十年，而這些內核、文件系統(tǒng)、服務多年所爆出的漏洞并未得到更新，安全隱患長期保留。
總結起來看，工業(yè)網絡主要面臨以下安全問題：
1．工業(yè)網絡安全威脅級別越來越高，漏洞類型多種多樣
通過2017年ICS-CERT和CNVD安全漏洞平臺統(tǒng)計新增漏洞數據發(fā)現，工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全事件大幅提高，高危漏洞比重增多，攻擊破壞力不斷增強，對關鍵基礎設施的安全防護存在重大威脅。
2．網絡結構快速變化，目前工控技術存在隱患
1) 工業(yè)控制系統(tǒng)規(guī)模急速膨脹，工控系統(tǒng)極少升級，易受病毒攻擊感染；
2) 系統(tǒng)普遍缺乏監(jiān)測手段，無法感染未知設備；在執(zhí)行服務器操作時，缺乏系統(tǒng)審計；
3) 在執(zhí)行關鍵操作時，缺乏日志記錄；工控設備存在諸多漏洞，RTU/PLC安全隱患突出；
4) 在工控系統(tǒng)中，開放對外接口會帶來安全隱患；網絡結構快速變化，原有IP數據網信息安全技術遠遠不能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)的安全要求。
3．網絡邊界不夠清晰，局部安全問題易擴散到整個系統(tǒng)
在工業(yè)控制系統(tǒng)中，對網絡內各個組成部分的安全需求缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，沒有對核心業(yè)務系統(tǒng)的訪問進行很好的控制；各接入系統(tǒng)之間沒有進行明確的訪問控制，網絡之間彼此可以互相訪問，邊界入手易，系統(tǒng)內入手難。
4．工控安全標準有待完善，安全企業(yè)重視不足
毫無疑問，工業(yè)控制系統(tǒng)安全是國家關鍵信息基礎設施安全的重要組成部分。為促進工控網絡安全健康發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)安全國家地方聯合工程實驗室（由國家發(fā)展與改革委員會批準授牌成立，由360企業(yè)安全集團承建的對外開放的工業(yè)控制安全技術方面的公共研究平臺）提出如下建議：
1．建立網絡安全滑動標尺動態(tài)安全模型
該標尺模型共包含五大類別，分別為架構安全（Architecture）、被動防御（Passive Defense）、積極防御（AcTIon Defense）、威脅情報（Intelligence）和進攻反制（Offense）。這五大類別之間具有連續(xù)性關系，并有效展示了防御逐步提升的理念。
架構安全：在系統(tǒng)規(guī)劃、建立和維護的過程中充分考慮安全防護；
被動防御：在無人員介入的情況下，附加在系統(tǒng)架構之上可提供持續(xù)的威脅防御或威脅洞察力的系統(tǒng)，如：工業(yè)安全網關/防火墻、工業(yè)主機防護、工業(yè)審計等；
積極防御：分析人員對處于所防御網絡內的威脅進行監(jiān)控、響應、學習（經驗）和應用知識（理解）的過程；
威脅情報：收集數據、將數據利用轉換為信息，并將信息生產加工為評估結果以填補已知知識缺口的過程；
進攻反制：在友好網絡之外對攻擊者采取的直接行動（按照國內網絡安全法要求，對于企業(yè)來說主要是通過法律手段對攻擊者進行反擊）。通過以上幾個層面的疊加演進，最終才能夠實現進攻反制，維護工業(yè)互聯網的整體安全。
2．從安全運營的角度，建立企業(yè)的工業(yè)安全運營中心
在IT和OT一體化推進發(fā)展中，IT技術在OT領域大量使用，IT所面對的風險也跟隨進入了OT網絡，因此工業(yè)企業(yè)對這兩個應用角度都要識別風險的切入點，列舉相關的風險，并且要進行一體化的規(guī)劃。
工業(yè)安全運營中心（IISOC）基于威脅情報和本地大數據技術對工控系統(tǒng)通信數據和安全日志進行快速、自動化的關聯分析，及時發(fā)現工控系統(tǒng)異常和針對工控系統(tǒng)的威脅，通過可視化的技術將這些威脅和異常的總體安全態(tài)勢展現給用戶，通過對告警和響應的自動化發(fā)布、跟蹤、管理，實現安全風險的閉環(huán)管理。威脅情報、威脅檢測、深度包解析、工業(yè)大數據關聯分析、可視化展現、閉環(huán)響應實現以工業(yè)安全運營為中心的一體化防護體系。安全運營目的是解決越來越多的安全產品部署在網絡中形成的“安全防御孤島”問題。
3．組建IT&OT融合的安全管理團隊
組建IT&OT融合的信息安全管理團隊，對整個工業(yè)控制系統(tǒng)進行安全運營。對安全管理團隊進行必要的指導，根據具體場景建立合適的安全策略管理和響應恢復機制，及時應對安全威脅。企業(yè)要想成功部署工業(yè)網絡安全項目，需重視同時掌握信息技術（IT）和操作技術（OT）的人才，有的放矢。訂購安全服務和威脅情報，定期對安全管理團隊進行培訓，建立IT、OT的安全統(tǒng)一規(guī)劃，使得安全管理團隊成員盡量利用統(tǒng)一標準進行安全事件的處理。
4．在技術層面提高防護能力
終端層面：針對CNC等老舊設備，部署輕量級白名單（系統(tǒng)進程）的防護措施；針對性能好的生產設備，部署統(tǒng)一的終端殺毒軟件，如360天擎；移動介質，例如U盤，進行統(tǒng)一管控（主機防護）。
網絡層面：橫向分區(qū)、縱向分層，將辦公網、工控網、生產網有效劃分；網絡邊界處部署安全網關，最小權限原則：只開放必要端口，進行精細化訪問管控。
監(jiān)控層面：摸清資產家底，集中統(tǒng)一管理，并精心維護；部署工業(yè)安全運營中心，對公司網絡安全狀況進行持續(xù)監(jiān)測與可視化展現。
可恢復性（備份層面）：針對CNC等老舊設備，定期請工控廠商進行系統(tǒng)備份；針對性能好的辦公和生產電腦，定期自行進行系統(tǒng)和數據備份。