轨道交通是与人们出行和生活的最基本关键信息基础设施。进入21世纪以来, 轨道交通在优化城市空间结构、缓解城市交通拥挤、保护环境等方面均 显示出积极促进作用, 已日益成为中国走新型城镇化道路的重要战略举措。根据国务院城市轨道交通项目规划,预计到2050年, 我国将建成约4500公里 的轨道交通线路,总投资超过12000多亿元。城市轨道交通高速发展的同时,各类安全问题也日益突出。 因而在自动化技术、智能化技术、计算机技术和 信息化技术在轨道交通的融合应用过程中,对网络安全也提出了更高的要求。 我们针对城市轨交信号系统和综合监控系统等自动化系统进行实地调研和分 析,结合相关规范, 形成了针对形成轨交行业全生命周期工业控制网络安全解决方案。
整体的安全保障体系包括管理和技术两大部分,其中管理部分分为安全管理制度、安全管理机构、人员安全管理、系统建设管理、系统运维管理五个方面; 而技术部分 分为结构安全,行为安全、终端安全和统一安全管理四个方面进行建设;整个安全保障体系是从结构安全, 行为安全、终端安全和统一安全管理构建纵深防护技术体系,通 过安全管理制度及安全人员的持续运维,保障系统长时间持续安全。
随着“两化融合”的不断深入,我国电力系统、石油炼化、水利、城市与轨道交通、输油管线、国防装备、以及其他公用工程仍在大量使用的国外控制系统,很难做到与互联网物理隔离;工控系统的维护、维修也仍然由这些工控系统的生产厂商所承担,因此面临的安全形势依然严峻:
(1)来自网络的远程攻击,如通过互联网、企业内部网、无线网,黑客和攻击者就可以远程对工控系统实施攻击;
(2)通过移动介质的带入攻击,如移动硬盘、U盘、光盘、移动终端等;
(3)预埋代码的潜伏式攻击,典型的途径有工程实施时的预埋、通过备品备件的预埋、通过维修维护带入的预埋。
工控系统所面临的网络安全威胁来自于两个方面:
一个是传统的网络安全威胁,即利用操作系统、应用软件的漏洞发起的攻击威胁。这类威胁主要是针对计算机所使用的计算机操作系统和应用软件(如办公软件、网站软件等)的漏洞,获取计算机操作权限,或窃取隐私或敏感信息。
另一个更重要的安全威胁来源于对工控系统及其所控制的生产装置、生产工艺非常熟悉的有组织的攻击。从公开的资料可以发现,“震网”虽然利用了操作系统的漏洞,但这些漏洞只是被用于“震网”代码的传播,其核心代码却是利用了西门子PCS7控制系统和核设施的特性,而发起恶意操控,同时向操作人员界面软件发送欺骗数据。
结构安全
综合监控系统中央级系统、车站级系统,实现网络分层分区和访问控制,实现白名单+黑名单的边界攻击防御;综合监控系统的集成子系统和互联系统,实现网络分层分区和访问控制,实现白名单+黑名单的边界攻击防御;信号系统和综合监控系统的边界隔离,部署安全策略实现访问控制,实现白名单+黑名单的边界攻击防御,避免工业蠕虫病毒扩散和感染:
行为安全
综合监控系统和信号系统网络分层安实现全监测审计功能,对网络流量采用机器学习建立安全模型分析异常行为和恶意入侵;收集网络设备、网络安全设备、操作系 统、数据库志和业务应用系统运行日志等自动分析,发现异常行为和网络攻击行为;
终端安全
对信号系统和综合监控系统的工程师站、操作员和服务器等主机进行安全防护及加固,阻止非授权及恶意软件运行等;对外设端口和存储介质如USB进行安全管控;
统一安全管理
集中监管工业信息安全设备,实现工业控制网络的拓扑管理、安全策略管理、设备状态监控、告警日志等,形成监管一体化的安全预警平台。