前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的工業網絡信息安全主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:網絡工程;實習體系;應用型人才
1網絡工程人才培養的現狀
1.1計算機相關專業面臨嚴重的生存危機
根據教育部最新公布的專業指導報告,計算機相關專業成為了就業形勢最嚴峻的專業之一,而計算機相關專業的學生數量在全國高校學生總人數中排名第二,可以毫不客氣的說,計算機相關專業在今后相當長的時間內,都要面對“專業人才”過剩的殘酷的市場現狀。作為高校,我們學院屬于國家二類本科學校,教育部公布的本科院校層次中處于倒數第二檔,沒有相對優勢。作為專業,計算機相關專業在最近幾年內,迅速的從熱門專業演變到就業老大難專業。在學院內部,我們的師資、實驗室資源客觀的說應該屬于中下游專業,也不具備相對競爭優勢。“窮則變,變則通,通則久”,我們認識到面臨的嚴峻形勢,我們的專業想要生存,我們必須、也一定要走出一條有自己的特色專業建設道路。
1.2師資問題困擾專業人才培養方案改革
網絡工程是一門以應用為主學科,對基礎理論研究的人才量大概只占人才總需求量的10%左右,大量的人才需求是應用技術型人才,這類人才的特點是必須“實踐之中出真知”。但是因為提供的待遇缺乏足夠的競爭力,高校的計算機教師大部分是“從學校中來,到學校中去的”碩士或者博士,長期進行理論研究,缺乏項目實踐經驗。自己都沒有項目實踐經驗,自然不能把很多的很多項目經驗帶到課堂或者實習中來。這也是目前計算機教育體制的現狀,也是學生就業難的原因之一。
1.3以工程項目為核心的實習體系是大勢所趨
創建以網絡工程實踐項目為核心的實習教學體系,我們在實驗室設置網絡工程案例項目,提高學生的網絡工程關鍵實踐能力,實現校企“零距離”的對接,增強就業的競爭力,滿足社會對未來人才的需求。
1.4網絡工程專業實踐教學的特點
根據當今網絡的應用發展和網絡工程專業的特點,實習教學體系應有如下特點:1.4.1實驗平臺具有復雜性一個基本的網絡實驗至少要兩臺計算機才能構建一個最簡單的網絡環境,而網絡環境太簡單又會使實驗在數量和質量上受到限制。為了取得較好的實踐效果,每組實驗需要多臺計算機、路由器、交換機等網絡硬件設備,各小組之間才可以構成更大的網絡實驗環境。1.4.2實踐教學具有獨特性網絡實踐教學中的路由器配置、防火墻配置等實驗在正常的上機時間內是無法完成的。并且有些實驗與實驗之間是緊密聯系的,例如先進行硬件防火墻的配置,然后進行協議的測試和內外網的訪問,實驗之間的聯系密切,這給實踐教學的實施提出了很大的難題。1.4.3實習中知識跨度大、綜合性強。網絡工程實習要結合局域網安全、網絡協議分析、網絡編程等多門課程來開設實驗,是對網絡工程的實施過程進行模擬仿真,具有很強的綜合性。
2網絡工程人才培養的應對辦法
2.1網絡工程專業畢業生應該掌握的知識和能力
2.1.1計算機網絡、網絡協議分析、網絡與信息安全、網絡操作系統及應用開發技術相關的計算機科學與技術等方面的理論知識及應用能力。2.1.2要求具備扎實的計算機網絡基礎知識,具備扎實的服務器配置、網絡與信息安全的實踐技能。2.1.3掌握網絡攻擊的技能,同時能夠提出相應的防御措施,加固現有的網絡環境。踐行應用型人才培養方案的目標,培養出高水平的網絡工程人才,必須構建一套完善的、高質量的實習教學體系,包括網絡基礎實驗、網絡工程綜合實驗、認識實訓、專業實習、生產實習和畢業設計等實踐教學環節。使學生掌握網絡的基本理論及網絡工程的實用技術,理解網絡協議體系、組網技術、服務器配置、網絡與信息安全、網絡性能評估、網絡運維及管理、網絡攻擊與防御等工作。
2.2重組教學體系
根據社會對網絡工程人才需求的變化,以及網絡工程專業的現狀和發展,確定實踐教學內容,以實踐教學內容定位理論教學內容,對整個教學體系的教學內容進行合理取舍。2.2.1合并、壓縮或調整原有課程中陳舊和重復的內容。如壓縮或調整網絡原理中一些比較陳舊的知識,如令牌環網、令牌總線網、FDDI網絡、CSMA/CD、X.25、幀中繼等技術,從而加大實驗學時,增加課程設計和實習環節。2.2.2根據網絡應用發展的具體情況和人才需求變化,對一些學科理論有重大發的基礎課程的教學內容進行重組。例如調整組網技術在整體教學中的比例,增加網絡組建、安裝、測試及其工程實施的知識單元比重,增加組網、網絡應用、網絡管理、網絡編程、網絡與信息安全等工程應用類的課程。2.2.3適時地把一些反映當代計算機技術發展趨勢的內容充實到課程教學中。例如增加VPN、IPv6、P2P、網絡爬蟲、Web2.0、3G網絡、物聯網技術等內容。實習教學體系是以培養學生的技術應用能力為主線,培養學生的知識、能力和素質結構。把網絡工程實習教學作為一個體系納入網絡工程專業人才的培養方案之中,圍繞專業培養目標的要求,對不同的實習教學環節進行系統的完善,從縱、橫兩方面考慮,形成網絡工程專業實踐教學體系結構,縱向擺脫實踐教學對理論課程的依附,按照從簡單到復雜、從低級到高級、從單一到綜合,循序漸進地認識規律,整體設計其內容,相對獨立地形成一個有梯度、有層次、有階段性的實踐教學體系;橫向與理論課程相互支撐,有機結合。在各自波浪式前進的過程中不斷出現結合點,以培養具有綜合的思維能力和綜合處理問題能力的復合型人才。
2.3構建實踐教學平臺
實踐教學平臺的搭建是完成網絡工程人才的關鍵。考慮我們學院的現狀,我們打算采取如下措施:2.3.1整合現有的實驗室資源。將現有的網絡實驗設備組分上架、連網,在不占用上課和實習任務的情況下,作為遠程開放實驗室使用,并設計詳細的基礎實驗項目,讓學生在課余時間能夠充分利用;2.3.2落實網絡工程專業實習基地。通過各種途徑,落實網絡工程專業實習基地。2.3.3根據專業特點、挖掘目前全真模擬器的潛能。我們目前的一些網絡工程實驗,在實驗條件不具備的情況下,都是利用軟件模擬器完成的。但是,使用的模擬器還屬于比較陳舊的Router-Simulator之類,事實最近二年出現很多非常好用的全真模擬器:例如Dynamips,NE之類,可以直接加載真實的IOS,只要電腦的配置足夠高,完全可以使用PC搭建出來一個中端的網絡實驗室。對于這些新的模擬器,我們要認真掌握,在實驗和實習中充分加以利用。2.3.4加強校企合作校企合作是培養工程應用型人才,縮短教學與就業之間距離的一個重要渠道,我們應該通過各種途徑,特別是在網絡實驗室的建設中,與多家網絡廠商和企業強加交流與合作,一方面提高我們自己的師資水平,最好能夠培養了一批雙師型教師。同時使我們的實驗室具有了培養國家計算機網絡管理員、計算機網絡工程師、Cisco網絡工程師、華為3COM網絡工程師等的專業培訓和考核能力。這樣,不但便于教師根據網絡應用的變化及時更新和完善教學體系,也有利于學生就業競爭力的提高。
3實習體系具體建設途徑
3.1開放的平臺
在傳統的實驗模式下,學生必須在需要在專用的實驗場地方可進行實驗。而有限的實驗場地往往難以滿足學生對知識的無限渴望。為了解決這個問題,本虛擬實驗平臺充分利用互聯網技術和服務器技術打造一個開放的實驗平臺,使得教師和學生可以在任何時間,通過教室、實驗室、宿舍或其他地方的互聯網接入點都能進行實驗。
3.2創新的平臺
傳統的實驗室一般都是根據教學大綱而設置實驗項目,學生往往只能按照實驗指導書所規定的操作規程來進行實驗,而且在程序設計類課程中,學生往往無法對其所設計的算法進行驗證。為了解決這個問題,本虛擬實驗平臺能夠利用最新的構件和Web服務技術,使得學生能夠按照自己的思路而不是拘泥于課本知識來進行實驗,拓展其思維。
3.3可擴充的平臺
信息技術日新月異,課程內容不斷的更新,而傳統的實驗室如果要更新實驗器材則需要完全更換設備才能滿足要求,這樣的成本往往都比較大。為了解決這個問題,本虛擬實驗平臺具有良好的可擴充性,充分利用構件和Web服務技術的優勢,使得在使用過程中能夠快速的增加新的虛擬設備而不用修改平臺代碼,而且用戶亦可以根據自身需求自行在平臺中添加相應虛擬設備。
3.4可在線指導的平臺
網絡工程實驗是探索和實踐所學知識的過程,在這個過程中難免會遇到不懂或者不會操作的地方,也可能面臨一個簡單的錯誤而導致整個實驗流程停滯不前,傳統的實驗模式下,這些問題需要求助于實驗室指導老師,而指導老師往往由于所指導的學生太多可能無法及時的給予指導。而且在本虛擬實驗平臺中,學生可以在任何時間和任何地點進行實驗,因此當遇到問題時往往可能旁邊沒有指導老師。為了解決這個問題,本虛擬實驗平臺提供了在線指導功能,學生在遇到問題時能向老師或其他同學請求指導,老師也可以通過平臺給所有在線的學生講解實驗的流程。
3.5充足的網絡工程項目資源儲備
我院經過多年建設網絡技術相關專業、儲備數量眾多的網絡工程綜合實踐項目,大部分項目來源于網絡工程一線,涵蓋了目前金融、能源、高校、大中小型企業幾乎所有的網絡工程項目和系統集成項目。這些資源能夠保證我的實習方案能夠有充足的教學資源支撐。
3.6培養實際網絡工程項目經驗
學校的大部分教師從“從學校中來,到學校中去”不同,是“從企業到學校”,最早從事工作也正好是通信與網絡工程,有多大中小眾多網絡工程項目經驗,這些經歷能夠保證充分了解用人單位需要,了解真實網絡工程項目的全過程,可以比較準確、全面把握網絡工程實習體系建設。
3.7設計網絡工程實習體系路線圖
電腦組裝與維修常見系統軟件安裝與配置網絡綜合布線Windows系統管理Windows系統管理企業網站開發、管理與維護網絡工程綜合實踐數據庫管理網絡協議分析網絡信息安全Linux系統構建路由網絡構建交換網絡網絡設備排錯系統集成。綜上所述,結合學校要進行教學管理改革的大形勢,我們可以以信息安全實習教學為突破口,來加強學生實踐能力,讓學生真正的了解企業對人才的技術需求,這類技術上知識點的要求,了解真實的企業網絡工程項目、網絡與信息安全工程項目的流程,了解真實的企業網絡安全工程案例,達到最終提高學生就業率和提高學生就業質量的目標。
參考文獻
[1]白靈,王小英.黃猛.網絡時代大學課程資源建設[J].中國成人教育,2014(4).
[2]白靈,王小英.新時期高校計算機課程教學途徑研究[J].教育與職業,2015(1).
[3]李道全,薛煒華,姜梅,張俊虎.網絡工程專業實踐教學體系研究與實踐[J].計算機教育,2010(6):141-144.
【關鍵詞】 通信企業 信息網絡 安全工作
在當今社會中,如何做好信息網絡安全工作是值得進行深入研究與探討的課題。如今的網絡發展速度不斷加快,信息相互融合的程度也在不斷加深,網絡給通信企業的工作帶來便利的同時,也存在著一些難以避免的問題。安全上的漏洞給通信企業的發展帶來了不利因素,需要及時解決,這樣才有保持通信企業良好發展的可能。
一、通信企業中信息網絡安全的現狀
在通信企業目前發展中,對信息網絡的安全性要求越來越高,由于通信企業對網絡的依賴程度日漸加深,保障信息網絡的安全性就顯得尤為重要。通信企業在內部通常建立了與自身發展相適應的信息網絡安全機制,并加大了對信息網絡安全的維護力度。在通信企業中,大多應用了相關維護安全性能的系統,如防火墻、日志分析系統、防病毒軟件等。根據自身發展要求投入了大量的資源,并進一步完善對信息網絡安全工作,這是符合發展要求的舉措。但在一定程度上,還無法完全避免通信企業受到信息網絡安全的影響,這就需要通信企業進一步作出相應維護措施。
二、做好通信企業信息網絡安全工作的方案
1、提高企業領導的重視程度。在通信企業中,加強信息網絡安全工作與企業領導的重視息息相關,企業領導對信息網絡安全工作重要性有了足夠的認識,就會相應地加大對這項工作的投入力度。這樣為做好信息網絡安全工作提供了有利的發展條件,使這一工作有了充足的資金保障,同時,企業領導的重視也會促進各部門工作相互協調,提高工作效率。加強信息網絡安全時,在無形中加大相關工作人員的工作強度,容易使工作人員產生抵觸排斥的心理,根據這一情況,企業領導更需加以重視,為企業整個工作的順利開展提供有利的保障。由此看來,只有在企業領導足夠重視的情況下,才能夠更好地為企業提供良好的發展平臺。為通信企業做好信息網絡安全工作打下堅實的基礎。2、加強學習交流。由于互聯網的普及,信息網絡安全層面的技術在日益完善,技術水平不斷提高,相應的技術知識日新月異。因此,加強學習交流,保障技術的先進性是做好網絡信息安全工作的前提。通過與其它企業進行技術上的交流互換,完善發展體制,不斷更新維護信息安全的技術,提出相應的解決措施,才能將通信企業的信息網絡安全工作做好。3、專業化網絡安全人員的配備。在網絡安全工作中,通信企業還存在著兼職人員擔任網絡安全員職位的現象。這對于維護通信企業的信息網絡安全是不利的,由于兼職人員在網絡維護的專業性上跟不上時展的需求,在許多專業問題上還不能很好地進行處理,因此造成了通信企業網絡安全工作存在問題的局面。針對這一實際問題,需要在維護網絡安全工作中,應用專業化的技術人才,以最大程度保障通信企業網絡安全。4、大力完善技術保護手段。一方面,技術保護手段的完善是推動通信企業網絡安全工作的關鍵因素。要做好通信企業信息系統之間的安全隔離措施,在應用系統所在的服務器中,只對外開放相應指定的服務端口。另一方面,需加強對網絡邊界的管理,具體舉措如在網絡邊界上設置防火墻等。防火墻可以有效地保障網絡邊界的安全,為防止病毒等不良因素的入侵做好預防工作。防火墻的配備同樣需合理化,要避免產生不良情況,如開通不必要的服務。同時,國產設備應廣泛應用于與網絡相連接的安全設備中。
三、通信企業信息網絡安全工作發展趨勢
1、網絡安全工作復雜化。網絡信息技術將會持續發展,這就促使網絡安全工作復雜化。威脅網絡安全的因素不斷更新,新病毒的出現、網絡黑客的攻擊技術提高等使維護網絡安全工作的難度不斷增加。同時隨著網絡應用的范圍越來越廣,所涉及到的相關工作日漸增多,也是網絡安全工作難度增加的一個重要因素。
2、網絡安全工作規范化。隨著網絡安全工作的逐步深入,網絡安全工作勢必將規范化。同時,在通信企業中,做好信息網絡安全工作是重要的工作之一,因此,網絡安全工作的規范化程度將日益加深。
結語:隨著通信企業對信息網絡安全工作的要求進一步提高,維護信息網絡安全的重要性日漸突出。網絡技術逐漸普及到社會的各行各業,對于自身網絡安全性的保障是日常工作中不可缺少的任務與目標。在通信企業中,做好信息網絡安全工作是必要的工作之一,這對于維護企業的利益、樹立良好的企業形象、維護社會的安全與穩定都有著重要的意義。
參 考 文 獻
[1]楊威,張敬和.淺談通信企業如何做好信息網絡安全工作[J].廈門科技,2001(03).
【關鍵詞】中小企業;網絡;信息;安全
一、中小企業網絡和信息技術安全的必要性
科學技術的迅猛發展,信息化成為現代經濟發展的重要工具,現如今,信息化已經融合在企業發展的各個環節,如:公司制定的技術報告、各種方案、公司設備的操作、營銷計劃、投資理財、調試方案、員工的培訓計劃、公司的客戶信息、合同管理、會計財務報表等所有同企業相關文件及電子版的文件都已經網絡化和信息化。
1.網絡及信息安全對企業商業數據的防泄漏及保密性具有極其重要的作用。因為在當今社會,有些中小企業有自己比較先進的技術及產品,就會涉及到商業數據及商業機密的保密工作,而這些機密關系著企業的生死存亡。
2.保證企業數據的真實性和完整性是中小企業信息安全的必要需求。虛偽的、虛假的、不完整的企業信息很可能會造成企業信譽度喪失甚至損失訂單,。
3.保證企業信息的實用性是中小企業信息安全的需求。中小企業必需要防止信息的中斷而影響企業業務的正常運作。
二、網絡信息安全是中小企業所面臨的重要問題
1.網絡病毒。通過相關調查數據我們可以看出,我們在調查中小企業時,問及使用電腦時,他們最為棘手的問題是啥,有33%的企業的答案是經常受到網絡病毒的入侵。網絡病毒將會對業務的連續性和有效性進行破壞,甚至會造成損失業務、毀壞數據及對客戶的滿意度降低等后果。
2.網絡黑客對企業網站的攻擊。目前企業最為關注的問題之一仍然是黑客。當今,電腦黑客傳播間諜軟件、垃圾廣告、釣魚廣告、垃圾郵件、盜取企業商業機密及攻擊組織團體這些手段中小企業的電腦已成為他們的一個主要途徑。
3.企業郵件中的垃圾郵件。中小企業由于實力有限,對于信息化的一些設備沒有能力及實力,所以只能租用一些工具。
4.惡意的電腦軟件。網絡安全人員統計,每年的每一個季度,都有一百多萬的企業網站被惡意軟件侵入,其中不乏有一部分信任度很好的網站。每十個網頁中就有一個網頁在毫不知情的情況下托管了惡意軟件。很多上網電腦都會在未被告知并經許可的情況下安裝或曾經安裝了各類廣告軟件、瀏覽器劫持、間諜軟件、惡意共享軟件、行為記錄軟件或惡作劇程序,有些間諜軟件、行為記錄軟件能夠在用戶不知情的情況下,在其電腦上安裝后門、收集用戶信息,為黑客打開方便之門,造成了中小企業信息安全的嚴重隱患。
5.信息管理失控。由于中小企業普遍缺乏信息資源、信息資產的保護意識和手段,員工流動性也較大。
三、在中小企業中產生網絡信息安全問題的因素
1.相關專業的人才缺少。中小企業由于實力、公司規模都相對比較小,很難能夠留住這一行業的頂尖人才,再有就是網絡信息行業的人才相當缺少,不要說中小企業,就是中型企業的網絡信息人員也經常只是一個人,而且還經常是一個人身兼多職。
2.中小企業的職工對網絡信息安全意識落后。中小企業的職工對信息安全的意識比較淡薄。在中小企業中,我們常常能夠聽說職工經常會因為一些不注意的行為造成企業信息安全事故的發生。
3.公司資金實力弱小。由于中小企業的資金實力比較有限,所以,其在公司網絡信息安全方面投入非常有限。中小企業本身自己的資金實力極有限,一般在需要資金時,均需從外部進行融資,另外,中小企業還普遍存存活率比較低、資產信用度比較低、幾乎沒有資產用來抵押、信用貸款的風險也比較大,因此一般金融機構不愿意支持中小企業。
4.中小企業內部職工的不穩定性。每個行業都會存在員工的離職問題,而中小企業由于其自身的原因這種現象尤為嚴重。
四、我們應該如何應對中小企業網絡信息安全的問題
我們要解決中小企業網絡信息安全問題許多方面考慮。
1.要把網絡信息安全意識提高到一個層次。中小企業的高層管理人員要重視信息安全,對自己的員工要經常進行安全教育,提高企業員工的安全意識及信息技術能力,把員工的信息安全能力提高一個等級。企業自身要健全自己的信息安全制度,認識到信息安全的必要性。
2.需要及時防病毒、殺病毒。在防病毒、殺病毒方面,企業一方面,需要不斷地更新電腦系統,經常修復漏洞及補丁,避免由于自身系統的漏洞帶來信息安全問題,另外就是一定要及時更新殺毒軟件,避免由于病毒入侵而導致計算機出現問題。再一方面,中小企業應努力實現企業集中安全管理。各企業應該與制作殺毒軟件的服務商聯合,雙方共同研制一套適合中小企業的殺毒軟件,通過采用綜合網絡管理、主動智能化防御、加強型全網漏洞管理、強大的網絡管理能力等方法來實現信息安全。
3.一定要把防火墻設置好。防火墻是信息的唯一出入口,它是在不同網絡或網絡安全領域之間設置的。防火墻分為兩種,一是軟件防火墻,另一種是硬件防火墻。企業自身網絡和企業外部網絡連接的首要條件是硬件防火墻,硬件防火墻的功能比較全面,它比較有效的防止非法攻擊和入侵,而軟件防火墻則是更深一步水位檢查,它通常能檢測到許多其他防火墻檢測不出來的威脅。因此兩者結合,相互補充,能更好的為中小企業的信息安全服務。
4.采取行之有效的反垃圾郵件策略。首先提高企業員工的安全意識,不隨意打開搜索引擎和他人從郵件和聊天窗口發來的鏈接。其次要對每個企業員工的郵箱用戶名進行統一管理,同時,加強對企業員工郵箱使用的監測。第三,要使用最新的反垃圾郵件技術,有效地處理過濾垃圾郵件。如果企業自身缺乏相關技術人員,可以通過引入外部第三方服務商來實現反垃圾郵件的目的。
5.做好數據備份工作
CA公司的BrightStor ARCserve Backup V9,美國CA公司提供的存儲備份軟件能提供對主服務器數據庫的備份,并提供數據災難級的恢復,可以為的數據提供更加安全,更加高級的備份存儲方式。
5.1基本部件內容如下:
5月31日下午,由工業和信息化部、國家發改委、科技部、國家外國專家局和北京市人民政府共同主辦、工業和信息化部電子科學技術情報研究所承辦的“2012中國信息安全產業創新發展論壇”在北京舉辦。工業和信息化部電子科學技術情報研究所所長洪京一、工業和信息化部軟件服務業司副司長陳英等多位領導和專家出席了本次論壇。
加快發展意義重大
隨著信息化進程的不斷深入,國民經濟和社會發展對信息系統的依賴程度越來越高。從電網、鐵路等基礎設施,到水、電、氣等日常生活的供應,各行各業的數字化、網絡化進程都在全面而深入地展開,網絡信息系統已經成為金融、能源、交通、現代物流、現代制造等行業的神經中樞、調動中心。人民的生活、娛樂、消費更是與互聯網緊密相關。CNNIC的數據顯示,2011年底我國網民規模已經超過5億,互聯網普及率達38.3%,其中,手機網民3.56億,移動電話用戶接近10億。2011年,網絡購物用戶達到1.94億人,交易額達到5.88萬億元,占社會消費品零售總額的比重達到4.3%。
洪京一表示,當前,信息技術已經成為我國經濟社會發展的重要驅動和支撐要素,信息網絡已經成為國民經濟運行的重要基礎設施。信息安全威脅不僅會阻礙信息化發展,也會影響我國經濟社會發展和安全。因此提高信息安全水平,加快信息安全產業的發展是保障我國信息化建設的必然選擇。
重點提升保障能力
“十一五”期間,我國信息安全產業持續快速發展,年均增速超過30%,產業規模不斷擴大,2010年達182億元,產品體系逐漸健全,企業實力逐步提升,標準化體系不斷完善,人才隊伍不斷壯大,信息安全產業占信息產業的比重穩步提高,對國民經濟和社會發展的支撐作用進一步增強。2011年,我國信息安全產業進一步擴大,估計產業規模超過230億元,過億元的企業有10多家,部分企業開始進入國際市場。2011年12月,工業和信息化部《信息安全產業“十二五”發展規劃》。在總結“十一五”期間我國信息安全產業發展現狀、分析面臨形勢的基礎上,規劃明確了“十二五”期間的發展思路和目標,通過發展重點和重大工程的實施,推動我國信息安全產業向體系化、規模化、特色化、高端化方向發展,促進我國信息安全產業做大做強。
針對我國未來在信息安全領域的工作重心,工業和信息化部軟件服務業司副司長陳英在本次論壇上發表了題為《促進信息安全產業發展,提升信息安全保障能力》的主題演講。在演講中,陳英重點強調了我國在“十一五”期間取得的成就,并就“十二五”期間的任務進行了總結。他表示,“十一五”期間,我國信息安全產業實現了較快的發展,為國家信息化建設和信息安全保障體系建設提供了有力的保障,并為“十二五”時期的發展奠定了良好的基礎。
產業規模將超670億元
全國信息安全標準化技術委員會委員曲成義在題為《網絡空間信息安全態勢和對策》的演講中表示,信息網絡正在成為國家的重要基礎設施,網絡正在承載著保障國家安全的重要使命。他特別強調說:“我們要在信息安全技術領域掌握主動權,前提是一定要大力發展我國自主可控的信息安全產業。要推進我國信息安全產業的自主創新發展,來保護我國當前在網絡空間對抗中所面臨的各種嚴峻的威脅,使經濟更安全地運行,這是信息安全產業的重要使命。
在《數字解讀》的演講中,工業和信息化部電子科學技術情報研究所軟件產業研究室主任陳新河總結了當前信息安全領域的發展態勢,以及未來的發展路線。數據顯示,全球信息安全產業的規模在1998年首次超過100億美元,10年之后超過了1000億美元。這一數據在2011年達到1188億美元。目前這一產業的年增速平均在15%左右,是同期GDP、軟件產業增速的2.5倍左右。
陳新河表示,從工業和信息化部的統計數據來看,2015年我國信息安全產業規模將達670億元。目前我國共有712家從事信息安全的企業。相對于全國3萬多家軟件企業而言,信息安全企業還是比較集中的,這與技術門檻、牌照門檻有關。目前國內信息安全企業產值過億的企業有十多家。同時,國內信息安全投入占IT投入的比重也在逐步提高。
據悉,本次“2012中國信息安全產業創新發展論壇”吸引到了100多名政府、制造業、能源、金融、電信、醫療、零售、房地產等行業用戶參與,并獲得了與會者的好評。
電力工業是一個國家至關重要的基礎產業,近些年來伴隨著網絡信息技術的飛速發展,各產業都發生了翻天覆地的變化,電力系統的網絡信息化得到加強,電氣設備與線路同多臺計算機通過各種接口連接,以實現信息的傳遞和共享。但與此同時威脅電力系統網絡信息安全的因素卻日益增多,而這將極大的危害電力系統的安全運行,危害電氣設備的安全,甚至造成電力系統癱瘓等十分惡劣的影響,對整個國民經濟的發展和人們正常生活秩序的破壞巨大,更有甚者危及社會穩定,因此針對電力系統網絡信息安全防護的研究是十分必要的。
1 電力系統網絡信息安全的重要性
當前網絡信息技術已經廣泛應用于電力系統的各個領域,如電力系統監視、控制以及保護等方方面面。隨著計算機網絡信息技術應用的深度和廣度的不斷加大,各種可能的防范不周出現的幾率也會直線上升,電力系統的網絡信息系統受到來自黑客、病毒或者其他不明原因侵害的現象將更加頻發,可能造成電氣設備故障,電力系統數據泄露或者信息系統崩潰等極其嚴重的惡性后果,從而對電力系統造成較大的損害。從而間接的影響人們的生活秩序和工業生產秩序,對整個社會造成不可估量的損失,由此可見,電力系統網絡信息安全防護是電力系統中極為重要的一環。[ 1 ]
2 威脅電力系統網絡信息安全的因素分析
2.1 計算機病毒
作為危害電力系統網絡信息安全的最常見的因素,計算機病毒在網絡化的狀態下具有極強的感染傳播能力,如果缺乏必要的防護措施,則由計算機病毒帶來的危害無法想象。計算機病毒具有與普通生物病毒相似的一些屬性,具有極強的傳播能力,能夠在有關文件或者應用程序之間膨脹式的發展擴散。同時這些病毒極難得到徹底清理,被傳播者同樣是病毒載體,傳播病毒[ 2 ],對電力系統網絡信息安全構成威脅。
2.2 網絡協議
網絡信息技術的信息共享的屬性和基本前提決定了一定的安全漏洞會存在于電力系統的各個計算機網絡信息系統中。網絡協議漏洞也是危害電力系統網絡信息安全的重要因素之一。
2.3 工作環境
時下眾多電力企業的計算機操作系統以及相關數據庫系統等工作環境存在諸如網路通信協議錯誤以及存在于自身體系中的安全漏洞等等諸多不確定因素帶來的安全威脅,這些工作環境因素對電力系統的負面影響不容小覷,會在一定程度損害電力系統運行的經濟效益。
3 電力系統網絡信息安全防護策略
3.1 計算機病毒防護
由威脅電力系統網絡信息安全的影響因素分析可知計算機病毒是危害電力系統網絡信息安全的最普遍因素,此外鑒于計算機病毒強大的破壞力,極大的傳播性以及難以控制的突發性等特點,針對計算機病毒的防護措施是關乎電力系統網絡信息安全的重要前提。防范計算機病毒侵擾的措施如下:1)建立健全能夠切實防范計算機病毒的涵蓋電力系統各環節的客戶端,有效防護電力系統所有的工作站和服務器。2)分級應用不同的病毒防護措施,尤其是防病毒服務器,做到分級采納,各不相同,減少病毒滋生的可能性。3)在電力系統涉及資源共享的相關設備的服務器前端布置相應的病毒防護措施,如殺毒軟件和病毒網關等,嚴防病毒通過網絡快速傳播。4)電力企業應建立相關的病毒管理體系,關注計算機病毒相關動態,設置相關管理服務器以應對突發的病毒侵襲,切實保障系統網絡信息的安全性。
3.2 建立網絡信息安全管理體系
電力系統網絡信息安全的重要性已經不言而喻,但眾多電力企業尚未建立起一整套行之有效的防護管理體系,該防護體系應該包括對員工的安全教育,加強對網絡信息安全的投入,規范電力系統網絡安全管理監督體系,保證電網運行的安全性和可靠性。
3.3 合理配置防火墻
作為防護網絡信息安全的有效手段,可以有效的防止黑客入侵,被稱為控制逾出兩個方向通信的門檻。防火墻的種類多種多樣,而且功能和原理也不盡相同,對電力系統進行合理而又科學的防火墻配置,可以有效防止不法分子入侵,增強系統的網絡信息安全性和可靠性。
3.4 配置主機保護和電氣物理隔離
主機保護是有效防范控制電力系統計算機病毒、惡意計算機程序和木馬入侵的重要防護措施,配備主機保護后即使電力系統計算機網絡相互連接時也不用擔憂由計算機病毒感染引發的電力系統計算機網絡甚至電力系統癱瘓,遇到問題時只需要按動相應按鈕就可以進行系統復位操作,無需重啟計算機網絡系統,電力系統主機防護系統的配置可以有效保證電力系統安全運行,具有較高的實用價值。
電氣隔離是指在電力系統中采用某些特殊的技術手段,如隔離島技術、雙處理技術等,同時對于軟硬件控制都使用單向傳輸以及單向控制,從而增加電力系統網絡信息安全的相關措施。單向電氣隔離措施主要應用于電力系統二次系統之中,專用的電氣隔離措施對防范黑客入侵網絡信息系統效果顯著。
4 結語
電力系統正在經歷日新月異的變化,其網絡信息安全也相應面臨越來越多的不安全因素的困擾,電力系統網絡信息安全直接關系著電力系統的穩定安全運行,而電力工業又是一個國家的基礎工業,可以說網絡信息安全對國民經濟和人民生活等領域影響深遠,加強電力系統信息安全防護是十分必要的。本文探究了影響電力系統網絡信息系統的因素,并提出了相應的防護措施。電力系統網絡信息安全是電力系統安全的重要組成部分,也是保證工業生產和社會秩序的基本前提,該領域研究應當引起足夠重視,切實保證電力系統網絡信息安全。
關鍵詞:工業控制系統;信息安全;測試
中圖分類號:TP39文獻標志碼:A
1引言
工業控制系統(IndustrialControlSystems,ICS)是由各種自動化控制組件以及對實時數據進行采集、監測的過程控制組件,共同構成的確保工業基礎設施自動化運行、過程控制與監控的業務流程管控系統[1]。現代的ICS網絡,越來越依靠于商業IT和Internet領域的操作系統、開放協議和通信技術,這些技術已被證明存在著脆弱性。通過將ICS連接到互聯網或其他公共網絡,ICS脆弱性就暴露給潛在的攻擊者[2]。
為了提高工業控制系統的安全性,現在一般從兩方面考慮:一方面是提高工業控制系統的自身安全性,從設計階段就開始安全性架構,并落實在工控系統的研發、部署、運行的各個階段;另一方面是通過附加信息安全保障手段(如在系統中部署信息安全專用產品)在一定程度上彌補系統本身的安全漏洞。由于工業控制系統對高穩定性和高可用性的要求,通過附加信息安全保障的方式來提升工控安全性是目前最容易實現和被接受的方式。
工業控制系統本質上是一類信息系統,因此工控系統的安全性問題是信息系統安全性與工業控制系統的特點相結合產生的。美國國家安全局(NationalSecurityAgency,NSA)針對信息系統的安全保障陸續制定了多個版本的信息保障技術框架(InformationAssuranceTechnicalFramework,IATF)[3],成為信息安全保障的權威架構。IATF把信息安全保障分為四個環節:防護(Protection)、檢測(Detection)、響應(Response)和恢復(Recovery)。首先采取各種措施對需要保護的對象進行安全防護,然后利用相應的檢測手段對安全保護對象進行安全跟蹤和檢測以隨時了解其安全狀態。如果發現安全保護對象的安全狀態發生改變,特別是由安全變為不安全,則馬上采取應急措施對其進行響應處理,直至恢復安全保護對象的安全狀態。這四個部分相輔相成,缺一不可,構成了公認的PDRR模型,如圖1所示。
從PDDR模型的“檢測”環節入手,對工業控制系統的信息安全產品進行測試與評估,建立工控信息安全產品測試評價體系,為工業控制系統信息安全測評提供專業化的理論支撐和實踐引領,一方面有效幫助供應商大力提升其產品和系統的安全保障能力,另一方面為用戶選購工控系統信息安全產品,提高工控系統安全性提供支持。通過對安全測評結果的綜合分析,為相關主管部門提供真實、全面的安全態勢分析報告,促進工業控制領域信息安全保障工作的開展。
2工業控制系統的信息安全要求
工業控制系統有許多區別于傳統信息系統的特點,包括不同的風險和優先級別。其中包括對人類健康和生命安全的重大風險,對環境的嚴重破壞,以及金融問題如生產損失和對國家經濟的負面影響。工業控制系統有不同的性能和可靠性要求,其使用的操作系統和應用程序對典型的IT支持人員而言可能被認為是不方便的。此外,安全和效率的目標有時會與控制系統的設計和操作的安全性發生沖突(如,需要密碼驗證和授權不應妨礙或干擾ICS的緊急行動)。
美國NIST的《工業控制系統信息安全指南》[4]對ICS與IT的差異進行了全面的總結,這些顯著差異的存在導致工業控制系統與傳統信息系統在通信、主機應用、外聯訪問等方面采取了不同的策略。
傳統信息系統的信息安全通常都將保密性放在首位、完整性放在第二位、可用性則放在最后。工控系統安全目標優先級順序則恰好相反。其首要考慮的是所有系統部件的可用性、完整性則在第二位、保密性通常都在最后考慮,這些需求體現如下:
(1)工控系統的可用性則直接影響到企業生產,生產線停機或者誤動都可能導致巨大經濟損失,甚至是人員生命危險和社會安全破壞。
(2)工控系統的實時性要求很高,系統要求響應時間大多在毫秒級或更快等級,而通用管理系統能夠接受秒級或更慢的等級。
(3)工控系統對持續穩定可靠運行指標要求很高,信息安全必須具備保證持續的可操作性及穩定的系統訪問、系統性能以及全生命周期安全支持。
3工控信息安全產品
由于工控系統的自身特點以及對可用性的高度要求,適用于工業控制系統的信息安全產品也需要著重考慮工控系統的特點。目前使用相對比較廣泛的工控信息安全產品主要包括工控防火墻、工控安全審計、工控隔離、工控主機防護等類型。
3.1工控防火墻
工控防火墻根據防護的需要,在工控系統中部署的位置存在多種情況,通常用于各層級之間、各區域之間的訪問控制,也可能部署在單個或一組控制器前方提供保護。工控防火墻采用單機架構,主要對基于TCP/IP工業控制協議進行防護。通過鏈路層、網絡層、傳輸層及應用層的過濾規則分別實現對MAC地址、IP地址、傳輸協議(TCP、UDP)和端口,以及工控協議的控制命令和參數的訪問控制。
工控防火墻從形態來說主要分兩種,一類是在傳統IT防火墻的基礎上增加工控防護功能模塊,對工控協議做深度檢查及過濾。還有一類工控防火墻是參考多芬諾工業防火墻的模式來實現的。
3.2工控安全審計
工控安全審計產品通過鏡像接口分析網絡流量,或者通過及設備的通用接口進行探測等方式工作,及時發現網絡流量或設備的異常情況并告警,通常不會主動去阻斷通信。
這類產品自身的故障不會直接影響工控系統的正常運行,也更容易讓用戶接受。
3.3工控隔離
工控隔離產品主要部署在工控系統中控制網與管理網之間。包括協議隔離產品,采用雙機架構,兩機之間不使用傳統的TCP/IP進行通信,而是對協議進行剝離,僅將原始數據以私有協議(非TCP/IP)格式進行傳輸。其次還有網閘,除了進行協議剝離,兩機中間還有一個擺渡模塊,使得內外網之間在同一時間是不聯通的,比較典型的是OPC網閘,主要還是傳輸監測數據,傳輸控制命令的網閘還相當少。另外還有單向導入設備,主要采用單向光纖、VGA視頻信號等方式從物理上保證傳輸的單向性,其缺點是不能保證傳輸數據的完整性,但對于將控制網中的監測數據傳輸到企業辦公網還是可行的。
總體來說,由于隔離類產品采用雙機架構,中間私有協議通信,即使外端機被攻擊者控制,也無法侵入內端機,其安全性要高于防火墻設備。
3.4工控主機安全防護
工控系統中會部署一定數量的主機設備,如工程師站、操作員站等。這些設備往往是工控系統的風險點,病毒的入侵、人為的誤操作等威脅主要都是通過主機設備進入工控系統。因此,這些主機有必要進行一定的防護。
目前主要有兩種針對主機設備的防護產品:一種為鎧甲式防護產品,通過接管主機設備的鼠標/鍵盤輸入、USB等外圍接口來保證主機的安全;另一種就是白名單產品,通過在主機上安裝程序,限制只有可信的程序、進程才允許運行,防止惡意程序的侵入。
4工控信息安全產品測試評價體系
工控信息安全產品測試評價體系涵蓋測試環境、測評技術和評價服務三部分。測試環境主要由適用于工業控制系統信息安全產品的測試平臺組成,測評技術主要涉及測試工具、測試方法、基礎庫和相關的標準及規范,評價服務提供工業控制系統的安全測評服務的能力。
4.1總體架構
以工業控制系統相關的新一代信息技術為對象,從研究工控信息安全產品的安全功能要求、自身安全要求和性能要求出發,結合信息系統的威脅分析、系統脆弱性檢測和風險評價的方法和技術,建立了工控信息安全產品測試評價體系,總體架構如圖2所示。
其中,測試環境體系包括基礎環境和實驗環境,測評技術體系包括測試方法、測試工具、基礎庫和關鍵標準,評價服務體系包括服務流程和組織管理。
4.2測試環境
根據測評機構質量體系建設等相關要求,通過對現有資源進行整合、改進和升級,形成實驗室必要的物理基礎設施,主要包括機房建設、硬件設備和軟件購置,從而為工控信息安全產品測試評價提供基礎條件。
測試環境主要包括以下兩部分:
(1)基礎環境:進行實驗室機房裝修和改造,作為測試評價體系的實施基礎。
(2)實驗環境:實驗室基礎網絡和測試儀表。
4.2.1基礎環境
基礎環境主要通過對現有資源的整合、升級,著力建設測評環境所急需的物理基礎設施,包括機房改建和擴建、硬件設備和軟件購置、測評實驗環境建立等內容,最終形成工控專用安全產品測試所需的必要基礎條件。
基礎環境包括4個測試(性能測試環境、攻擊測試環境、功能測試環境和協議測試環境)隔斷環境、1個演示環境和1個測試機房組成。
4.2.2實驗環境
實驗室環境主要是針對工業控制系統信息安全產品的檢測需要,搭建典型的工業控制環境,包括測試平臺和演示環境兩部分。其中測試平臺又包括功能測試平臺、協議測試平臺、攻擊平臺和性能測試平臺四個系統。
4.2.2.1測試平臺
測試平臺包括功能測試平臺、協議測試平臺、攻擊平臺和性能測試平臺四個方面。由于每個測試平臺的測試重點和測試環境的要求各不相同,所以四個平臺分別獨立部署。
(1)功能測試平臺
功能測試平臺是一套典型的小規模工業控制系統,包含工業控制領域主流工業設備、工控協議交換設備、工業控制模擬軟件系統。功能測試平臺的工業設備包含行業主流,并支持工業控制主要協議的設備(包括西門子、施耐德、和利時及信捷等)的一至兩種型號,能夠實現常用的工業控制功能及數據監測功能,具備支持多種常見的工業控制協議(支持ModBusTCP、DNP3.0、OPC、Profinet/Profibus、IEC61850、IEC104等)的能力。
(2)協議測試平臺
工控信息安全產品包括工控防火墻、工控隔離、工控審計、工控主機防護等。無論該設備在實際部署時串接接入,還是旁路接入工控網絡,則該設備都需要進行協議測試,測試目地在于驗證該設備是否能支持現有常用的工業控制協議。
(3)攻擊測試平臺
攻擊測試平臺主要針對常用的工控信息安全產品,用以驗證安全產品是否能夠抵御來自網絡,壓力,碎片等攻擊。對于旁路接入的工控信息安全設備,測試目的在于驗證系統能否能記錄攻擊行為(工控審計類產品);對于串行接入的工控信息安全設備,測試目的在于驗證系統能否能抵御并攔截攻擊行為(工控防火墻類產品)。
(4)性能測試平臺
如果工控信息安全產品為串接部署則需要進行性能測試,用以驗證該設備的引入是否會對現有的工業網絡造成如通信延時增加、網絡帶寬降低等情況、安全設備的安全防護能力下降等影響。
4.2.2.2演示環境
演示環境是工控系統運行的展示,以簡單明了的形式來表征工控系統運行的狀態,包括正常運行和承受攻擊時的運行狀態。不同的工業控制產品自身的漏洞是各不相同的,所以為了直觀的演示不同的攻擊對不同的工業控制設備造成的影響,我們需要在工業控制協議及工業控制廠商進行盡量的覆蓋。
演示環境包含高仿真沙盤模型和可視化工控系統拓撲結構展板。
沙盤由底座、臺面和臺面模型組成,沙盤內部完成所有動態的設計和線路的連接,臺面模型根據具體設計和布局陳列,體現完整的工藝流程,各模型單體形狀和比例與真實系統一致。沙盤涉及化工生產、污水處理、環境監測、智能樓宇等多個應用實景。
展板由展架和展板封面組成,展板上按層次集成工控設備、網絡設備,并由燈帶組成復雜的網絡路徑。實際演示過程中,將由不同色燈光表現正常網絡數據流和受攻擊后異常數據流。展板上各控制系統和交換機預留相應接口,可方便接入典型的工業控制防護設備或專用測試工具。
4.3測評技術
測評技術包括測試方法和測試工具的研究、改進和應用,基礎庫的建設以及相關標準的編制。
4.3.1測試方法
工控系統的安全性測試方法按照安全技術要求可以分為安全功能、安全保證、環境適應性和性能要求四個大類。根據各大類對系統的要求,分別進行測試方法的研究。
鑒于工控系統與傳統信息系統在安全性要求上的區別,工控系統的信息安全目標通常都在最后考慮,因此工控系統的安全技術要求又有其特殊性。安全功能要求是對工控信息安全產品應具備的安全功能提出的具體要求,工控信息產品安全功能的具體要求包括身份鑒別、訪問控制、安全管理、不可旁路、抗攻擊、審計以及配置數據保護和運行狀態監測等;安全保證要求針對工控信息安全產品的開發和使用文檔的內容提出具體的要求,例如配置管理、交付和運行、開發過程、指導性文檔和生命周期支持等;環境適應性要求是對工控信息安全產品的應用環境提出具體的具體要求,例如IPv6環境適應性,OPC環境適應性等;性能要求則是對工控系統和工控產品應達到的性能指標做出的規定,例如去抖動、交換速率和硬件切換時間等。此外,針對工控系統和設備的操作系統層面的漏洞進行分析挖掘,形成攻擊測試集。
針對以上要去分別深入研究相關的測試方法,并應用于實際的測試工作中。
4.3.2測試工具
為確保工業控制系統信息安全產品和系統測評服務的專業化,開發了一批方便易用的測評工具和分析工具。其目的一是減少測評或評估人員的工作負擔,二是減少測評和評估人員因能力和經驗造成的測評或評估誤差,保證測評和評估服務結果的準確性和科學性,提高專業化的服務能力。通過測試軟件來模擬正常和異常協議,可檢測工業控制系統信息安全產品的功能實現,以及對異常協議的抵御能力。
本體系配套了工控協議模擬測試軟件,集成Modbus、DNP、IEC104、IEC61850等工控協議,用于工控信息安全專用產品和工控設備的測試。該軟件的運行方式是單機運行,適用的操作系統為windowsNT,windowsxp,windows7x86平臺。該軟件主要分為四個模塊:ModBus模塊、DNP模塊、IEC61850MMS模塊和IEC104模塊。
4.3.3基礎庫
基礎庫主要包括知識庫、測評指標庫、測評方法庫、測評用例庫和測評數據庫。
知識庫的主要內容包括工業控制系統信息安全領域的基礎技術知識、測試案例、法律法規、安全事件/技術手段等的統一描述方法、國內外安全事件、知識庫的管理和維護方法、智能化數據挖掘方法等。
指標庫保證各個被測系統之間測評結果的一致性。通過為工業控制系統安全測評服務建立統一的測評指標庫,保證測評結果的唯一性和公正性。指標庫由功能指標庫、性能指標庫和安全性評價指標庫等構成,可根據需要對指標庫進行擴展和維護。
測評方法庫用以在每種信息安全專業化服務的標準編制和測評方法研究的基礎上,明確具體的技術要求,從而提供有效的服務。
測評用例庫是在測評方法庫建設的基礎上,加強測試的復用,提高安全測試的效率。根據廠家提供的說明書和測評人員的經驗,深入解析相關技術要求的內涵,為每種具體服務建立測評用例庫。
本體系的基礎庫由兩部分構成,第一部分包括了知識庫和漏洞庫,設計成門戶網站模式,直接對外開放,其中收集了4000余條安全事件、3萬余條安全漏洞以及相關的法規政策、技術知識、工具等;第二部分涵蓋了指標庫、測評方法庫、測評用例庫、測評數據庫等,運用于測評實戰,檢測人員可以在其中依據指標、測評方法、測試用例對實際的產品或系統進行測試記錄。
4.3.4關鍵標準
工控系統與互聯網信息系統采用傳統信息安全產品難以滿足相關要求,工控系統對持續穩定可靠運行指標要求很高,信息安全必須具備保證持續的可操作性及穩定的系統訪問、系統性能以及全生命周期安全支持。因此,有必要為應用于工控系統的關鍵信息安全產品,以及工控系統安全提出專門的標準,并研究相應的測試技術與方法。
本體系在工控領域制定了信息安全產品標準體系,以規范和支撐產品測試。主要包括:
(1)《信息安全技術工業控制系統專用防火墻技術要求》;
(2)《信息安全技術工業控制系統網絡審計產品安全技術要求》;
(3)《信息安全技術工業控制網絡安全隔離與信息交換系統安全技術要求》;
(4)《信息安全技術工業控制系統安全管理平臺安全技術要求》;
(5)《信息安全技術工業控制系統入侵檢測產品安全技術要求》
(6)《信息安全技術工業控制系統邊界安全專用網關產品安全技術要求》;
(7)《信息安全技術工業控制系統軟件脆弱性掃描產品安全技術要求》;
(8)《信息安全技術安全采集遠程終端單元(RTU)安全技術要求》。
4.4評價服務
評價服務包括服務流程和組織管理。服務流程基于現有的服務流程,深入挖掘工業控制系統信息安全產品的特點,融入服務流程,提升服務質量;組織管理主要規范服務的相關制度,充分合理利用各方面的資源,提高服務效率。
4.4.1服務流程
服務采購單位提出自己的系統需求,測評機構經過溝通協調確定服務目標,簽訂服務合同,成立測評項目組;項目組根據采購單位提出的需求信息,分析需求是否充分;當需求不夠充分時,需和服務采購單位進行溝通,補充需求并最終確認;當需求足夠充分時,依據相關標準進行服務方案的總體設計,并由專家對方案進行評審;通過初步方案評審后,由測評人員對服務方案進行詳細設計,再交由專家對方案進行評審,并提交方案;如方案需進行修改,需重新設計或晚上詳細的服務方案,再由專家進行方案評審,如此類推;當提交的服務方案不需要進行修改時,形成安全的服務方案;一方面由專家對安全的服務方案進行審批,并形成標準化管理;另一方面測評人員根據安全服務方案進行測評工作,測評結束后,形成文檔,并歸檔。
4.4.2組織管理
為了保障整套服務流程的順利實施,本體系還建立信息安全產品及系統服務的組織架構,如圖8所示。
通過成立領導辦公室、管理部、技術部和檢測部,分別從組織、管理和技術等方面對服務的流程進行控制。管理部主要按照相關的管理規定負責服務申請的受理、產品測評流程的控制、檢驗報告或測評報告的審核、客戶滿意度的回訪等;技術部主要負責測評相關技術研究工作;檢測部負責具體檢測工作的實施,根據檢測數據整理出具檢驗報告或測評報告初稿。
5結論
【關鍵詞】 工業控制系統 信息安全 存在問題 解決方案
按照工業控制系統信息安全的相關要求及防范手段的特點,當前工業控制系統對信息安全提出了解決方案,在控制系統內部建立防火墻、安裝入侵檢測系統及建立連接服務器的驗證機制,能夠在控制系統內部實現網絡安全設備交互信息的目的,以此可以提升工業控制系統的整體防御能力[1]。在此情況下,工業控制系統現已成為信息安全領域愈來愈受關注的話題與重點之一,對其中存在的問題加以解決是迫不可待的[2]。
一、當前工業控制系統信息安全存在問題分析
工業控制系統,一般來說可以分為三個層面,即現場控制層面、監控管理層面與生產控制層面。現場控制層面由生產設備、DCS及PLC等相關控制器組成,用來通訊的工具主要是工業以太網及現場總線;監控管理層面基本由上位機、數據服務器、監控設備及數據采集機等組成,用來通訊的工具為工業以太網及OPC;生產控制層面由管理終端組成,比如:供應鏈、質檢與物料等相關的管理服務器,主要用以太網來進行通訊。當前工業控制系統的信息安全問題來自以下方面:1、工業控制系統通訊方案較為落后守舊。大多數的工業控制系統通訊方案都具有一定的歷史,是由技術人員在多年前便已設計好的,基本上都是在串行連接的基礎上訪問網絡,設計時考慮的主要因素便是工業控制系統的可靠性與實用性,而忽視了控制系統的安全性,加之通訊方案對于用戶的身份認證、信息數據保密等這些方面存在考慮不足的問題[3]。2、接入限定點不夠明確。接入限定點不夠明確的問題主要體現在系統終端與計算機接口等,不同版本、不同安全要求及通訊要求的設備都可以直接或者間接連接互聯網,加上訪問的策略管理工作存在松散與懈怠的情況,能夠在一定程度上增加工業控制系統內部病毒感染的幾率[4]。3、工業控制系統信息安全的關注降低。現階段網絡安全方面很少有黑客攻擊工業網絡的情況發生,故工業控制系統技術人員對于工業控制系統信息安全的關注逐漸降低,也沒有制定科學化與合理化的工業控制系統安全方案、管理制度,也沒有加強培養操作人員與設計人員的安全意識,隨著時間的推移,人員的安全意識愈來愈淡薄,操作管理的實際技術能力與安全思想觀念存在差異,極容易出現違規操作與越權訪問的情況,給工業控制系統的生產系統埋下安全隱患[5]。4、在信息科學技術及工業技術的高速融合下,現代企業的物聯程度與信息化程度不斷提升,這樣便促使更多更智能的儀器設備將會在市場上出現,也將帶來更多的安全問題。
二、當前工業控制系統信息安全的相關特點分析
傳統計算機信息系統信息安全的要求主要有:保密性、可用性與完整性,而現代工業控制系統信息安全首要考慮的是可用性。工業控制系統的控制對象為不同方面的生產過程,如物理、生物與化學,系統終端設備與執行部位能夠嚴格設定生產過程中的實際操作,故在對安全措施進行調整與試行之前必須要將生產設備保持停機狀態,對工業控制系統采取的安全措施必須查看其是否具有一定的準確性及時效性,并要在停機狀態下對其進行測試與調整,但這些程序勢必會給企業帶來一定程度的經濟影響[6]。
根據相關的研究報告顯示,在已公布于社會與民眾的工業控制系統漏洞中,拒絕服務類與控制軟件類等漏洞造成系統業務停止的比重,分別占據了百分之三十三與百分之二十,這樣的情況,便給工業控制系統的實用功能帶來了巨大的威脅,不但會在信息安全方面造成信息丟失,增加工業生產過程中生產設備出現故障的幾率,而且會在最大程度上造成操作人員的意外傷亡情況及設備損壞情況,造成企業經濟利益嚴重虧損。
三、當前工業控制系統信息安全解決方案分析
1、主動隔離式。主動隔離式信息安全解決方案的提出,來自于管道與區域的基本概念,即將同樣性能與安全要求的相關設備安置在同一個區域內,通訊過程主要靠專門管道來完成,并利用管道管理工作來起到抵制非法通信的作用,能夠集中防護網絡區域內或者外部的所有設備。這種方案,相對來說具有一定的有效性,可以按照實際需求來靈活運用工業控制系統,并為其實施信息安全防護工作,但在實施這種解決方案之前,必須先確定防護等級與安全范圍,并尋找出一種適度的防護與經濟成本折中辦法。
2、被動檢測式。被動檢測式解決方案是一種以傳統計算機系統為基礎的新型網絡安全保護方案,因為計算機系統本身便具有結構化、程序化及多樣化等特點,故除了采取對用戶的身份認證與加密數據等防護技術之外,還添設了查殺病毒、檢測入侵情況及黑名單匹配等手段,以此有助于確定非法身份,并結合多方面的部署來提升網絡環境的安全。這種方案的硬件設備除了原部署的系統之外,還能利用終端的白名單技術來實現主機的入侵抵制功能,這些措施能夠減少對原來系統具備性能的負面影響,達到工業控制系統實用的目標。但網絡威脅的特征庫無法及時更新,故黑名單技術對于新出現的違法入侵行為不能做出實時回應,故對于工業控制系統來說還是帶來了一定的危害。
結束語:總而言之,本文主要對當前工業控制系統信息安全存在的問題展開分析,針對工業控制系統通訊方案較為落后守舊、接入限定點不夠明確及工業控制系統信息安全的關注降低等問題,研究了當前工業控制系統信息安全的特點,最后對當前工業控制系統信息安全解決方案展開剖析,即主動隔離式與被動檢測式。當然,要完全解決工業控制系統存在的問題,還得要求我國政府機關及相關部門提高網絡安全的意識,構建并不斷完善一個有效、科學且合理的安全機制,以此來推動我國工業控制系統的發展。
參 考 文 獻
[1]朱世順,黃益彬,朱應飛,張小飛.工業控制系統信息安全防護關鍵技術研究[J].電力信息與通信技術,2013,11:106-109.
[2]張波.西門子縱深防御DCS信息安全方案在青島煉化項目的應用[J].自動化博覽,2015,02:42-45.
[3]陳紹望,羅琪,陸曉鵬.海洋石油平臺工業控制系統信息安全現狀及策略[J].自動化與儀器儀表,2015,05:4-5+8.
[4]張波.基于縱深防御理念的DCS信息安全方案在青島煉化項目的應用[J].中國儀器儀表,2014,02:30-35.
1.論信息安全、網絡安全、網絡空間安全
2.用戶參與對信息安全管理有效性的影響——多重中介方法
3.基于信息安全風險評估的檔案信息安全保障體系構架與構建流程
4.論電子檔案開放利用中信息安全保障存在的問題與對策
5.美國網絡信息安全治理機制及其對我國之啟示
6.制度壓力、信息安全合法化與組織績效——基于中國企業的實證研究
7.“棱鏡”折射下的網絡信息安全挑戰及其戰略思考
8.再論信息安全、網絡安全、網絡空間安全
9.“云計算”時代的法律意義及網絡信息安全法律對策研究
10.計算機網絡信息安全及其防護對策
11.網絡信息安全防范與Web數據挖掘技術的整合研究
12.現代信息技術環境中的信息安全問題及其對策
13.處罰對信息安全策略遵守的影響研究——威懾理論與理性選擇理論的整合視角
14.論國民信息安全素養的培養
15.國民信息安全素養評價指標體系構建研究
16.高校信息安全風險分析與保障策略研究
17.大數據信息安全風險框架及應對策略研究
18.信息安全學科體系結構研究
19.檔案信息安全保障體系框架研究
20.美國關鍵基礎設施信息安全監測預警機制演進與啟示
21.美國政府采購信息安全法律制度及其借鑒
22.“5432戰略”:國家信息安全保障體系框架研究
23.智慧城市建設對城市信息安全的強化與沖擊分析
24.信息安全技術體系研究
25.電力系統信息安全研究綜述
26.美國電力行業信息安全工作現狀與特點分析
27.國家信息安全協同治理:美國的經驗與啟示
28.論大數據時代信息安全的新特點與新要求
29.構建基于信息安全風險評估的檔案信息安全保障體系必要性研究
30.工業控制系統信息安全研究進展
31.電子文件信息安全管理評估體系研究
32.社交網絡中用戶個人信息安全保護研究
33.信息安全與網絡社會法律治理:空間、戰略、權利、能力——第五屆中國信息安全法律大會會議綜述
34.三網融合下的信息安全問題
35.云計算環境下信息安全分析
36.信息安全風險評估研究綜述
37.淺談網絡信息安全技術
38.云計算時代的數字圖書館信息安全思考
39.“互聯網+金融”模式下的信息安全風險防范研究
40.故障樹分析法在信息安全風險評估中的應用
41.信息安全風險評估風險分析方法淺談
42.計算機網絡的信息安全體系結構
43.用戶信息安全行為研究述評
44.數字化校園信息安全立體防御體系的探索與實踐
45.大數據時代面臨的信息安全機遇和挑戰
46.企業信息化建設中的信息安全問題
47.基于管理因素的企業信息安全事故分析
48.借鑒國際經驗 完善我國電子政務信息安全立法
49.美國信息安全法律體系考察及其對我國的啟示
50.論網絡信息安全合作的國際規則制定
51.國外依法保障網絡信息安全措施比較與啟示
52.云計算下的信息安全問題研究
53.云計算信息安全分析與實踐
54.新一代電力信息網絡安全架構的思考
55.歐盟信息安全法律框架之解讀
56.組織信息安全文化的角色與建構研究
57.國家治理體系現代化視域下地理信息安全組織管理體制的重構
58.信息安全本科專業的人才培養與課程體系
59.美國電力行業信息安全運作機制和策略分析
60.信息安全人因風險研究進展綜述
61.信息安全:意義、挑戰與策略
62.工業控制系統信息安全新趨勢
63.基于MOOC理念的網絡信息安全系列課程教學改革
64.信息安全風險綜合評價指標體系構建和評價方法
65.企業群體間信息安全知識共享的演化博弈分析
66.智能電網信息安全及其對電力系統生存性的影響
67.中文版信息安全自我效能量表的修訂與校驗
68.智慧城市環境下個人信息安全保護問題分析及立法建議
69.基于決策樹的智能信息安全風險評估方法
70.互動用電方式下的信息安全風險與安全需求分析
71.高校信息化建設進程中信息安全問題成因及對策探析
72.高校圖書館網絡信息安全問題及解決方案
73.國內信息安全研究發展脈絡初探——基于1980-2010年CNKI核心期刊的文獻計量與內容分析
74.云會計下會計信息安全問題探析
75.智慧城市信息安全風險評估模型構建與實證研究
76.試論信息安全與信息時代的國家安全觀
77.IEC 62443工控網絡與系統信息安全標準綜述
78.美國信息安全法律體系綜述及其對我國信息安全立法的借鑒意義
79.淺談網絡信息安全現狀
80.大學生信息安全素養分析與形成
81.車聯網環境下車載電控系統信息安全綜述
82.組織控制與信息安全制度遵守:面子傾向的調節效應
83.信息安全管理領域研究現狀的統計分析與評價
84.網絡信息安全及網絡立法探討
85.神經網絡在信息安全風險評估中應用研究
86.信息安全風險評估模型的定性與定量對比研究
87.美國信息安全戰略綜述
88.信息安全風險評估的綜合評估方法綜述
89.信息安全產業與信息安全經濟分析
90.信息安全政策體系構建研究
91.智能電網物聯網技術架構及信息安全防護體系研究
92.我國網絡信息安全立法研究
93.電力信息安全的監控與分析
94.從復雜網絡視角評述智能電網信息安全研究現狀及若干展望
95.情報素養:信息安全理論的核心要素
96.信息安全的發展綜述研究
97.俄羅斯聯邦信息安全立法體系及對我國的啟示
98.國家信息安全戰略的思考
近年來,關鍵基礎設施控制系統的日益標準化、智能化、網絡化,伴隨而來的是網絡攻擊快速增多。電力、石化、軌道交通等涉及國計民生的關鍵基礎設施一旦被攻擊,很可能造成災難性后果。關鍵基礎設施信息安全成為懸在各國政府頭上的達摩克利斯之劍,采取措施加強其信息安全保障能力勢在必行。
安全事件復雜化
關鍵基礎設施(Critical Infrastructure)是指對國家至關重要的、實體的或虛擬的系統和資產,這些系統和資產一旦遭到破壞或功能喪失,就會危及國防安全、國家經濟安全、公眾健康或社會穩定。控制系統或工業控制系統(Industrial Control System)是關鍵基礎設施的大腦和中樞神經,被廣泛地使用于水處理、能源、電力、化工、交通運輸、金融等行業的關鍵基礎設施中,典型形態包括監控和數據采集系統(SCADA)、分布式控制系統(DCS)以及可編程邏輯控制器(PLC)等。
隨著工業化和信息化的深度融合,網絡化管理操作成為關鍵基礎設施發展的趨勢。傳統的關鍵基礎設施安全往往關注的是人為破壞等情況,與之相比,近期頻發的關鍵基礎設施信息安全事件具有以下特點。
攻擊來源復雜化。2010年,美國黑客開發建立了“嗅彈”(shodan)搜索引擎,能搜索到包括關鍵基礎設施在內的、幾乎所有與網絡相連的控制系統,目前已經有過億的控制系統暴露在互聯網上。攻擊者能夠借助互聯網隨時隨地地對關鍵基礎設施控制系統發起攻擊,難以判斷和掌握攻擊來源。
攻擊目的多樣化。“震網”病毒導致伊朗近1000多個離心機一度癱瘓,伊朗核計劃被顯著拖延。近年仍在中東地區肆虐的“火焰”、“Duqu”等病毒,能夠自動錄音、記錄用戶密碼和鍵盤敲擊規律、竊取敏感信息,并將結果和其他重要文件發送給遠程操控病毒的服務器。這充分表明,針對關鍵基礎設施網絡攻擊的目的呈現出多樣化的特點,不僅能夠破壞或癱瘓關鍵基礎設施的運行,也能夠竊取敏感信息。
攻擊過程持續化。針對關鍵基礎設施的網絡攻擊呈現出持續化的特點,其過程一般從搜集信息開始,搜集范圍包括商業秘密、軍事秘密、經濟情報、科技情報等,這些情報收集工作為后期攻擊服務。攻擊可能會持續幾天、幾周、幾個月,甚至更長時間。據專家的判斷,2011年伊朗導彈爆炸事件,是因為導彈電腦控制系統遭“震網”病毒感染所致,而該事件距“震網”病毒爆發已一年以上,足見此攻擊的持續性。
形勢嚴峻
當前,關鍵基礎設施面臨的網絡威脅日趨嚴峻,直接威脅各國經濟發展、國家安全和社會穩定,成為各國必須直面的最嚴重的國家安全挑戰之一。
據統計,目前美國大約有7200個可以直接通過互聯網進行操作的關鍵基礎設施控制設備。根據美國工業控制系統網絡應急小組(ICS-CERT)的最新報告顯示,在2009年到2012年間,美國關鍵基礎設施公司報告的網絡安全事件數量急劇增加。2009年,ICS-CERT僅確定了9起安全事件報告。2010年,這個數字上升到41起。2011年和2012年,均確定了198起安全事件報告。急劇上升的網絡攻擊,嚴重威脅著關鍵基礎設施的正常運轉。
以往的網絡攻擊,攻擊者多數是個人或黑客團體,但近年來國家政府開始加入進來。據《紐約時報》披露,美國總統奧巴馬從上任的第一個月開始,就密令加快對伊朗主要鈾濃縮設施進行代號為“奧運會”的網絡攻擊。2010年給伊朗核電站造成破壞的“震網”病毒,經證實是由美國和以色列聯合研發的,目的在于阻止伊朗發展核武器。據專家研判,目前仍在對關鍵基礎設施進行持續網絡攻擊的“火焰”、“Duqu”等病毒,與“震網”病毒一脈相承,其背后也有國家政府的影子。
近年來國家支持的網絡攻擊活動頻繁,引起了各國對網絡戰爭的擔憂,尤其是“火焰”等病毒威力強大,足以用來攻擊任何一個國家,更使人相信未來針對一個國家發動網絡攻擊,以癱瘓該國的關鍵基礎設施,并非絕無可能。針對關鍵基礎設施的網絡攻擊將可能給被攻擊國家和社會造成災難性的危害,為防御他國可能的上述攻擊,美國等一些國家在積極開展網絡武器研發,組建網絡部隊,并且通過立法方式授權軍隊在遭受網絡攻擊時使用武力進行反擊。
提升防護能力多方著手
關鍵基礎設施信息安全事關國家安全,為有效應對網絡攻擊的新變化,提升我國關鍵基礎設施安全防護能力,應從以下幾方面著手:
抓緊建立關鍵基礎設施信息安全法律體系。我國雖已建立重要信息系統等級保護制度,但還缺乏體系化的關鍵基礎設施信息安全立法。建議充分借鑒國外關鍵基礎設施網絡安全保護相關法律,分析我國現有立法的不足和主要問題,抓緊建立我國關鍵基礎設施信息安全法律體系,從法律層面明確關鍵基礎設施的定義和范圍、界定政府部門的職責、規范運營者和所有者的運營資質要求。
盡快建立關鍵基礎設施風險信息共享機制。關鍵基礎設施網絡安全涉及部門多,影響范圍廣,共享網絡威脅信息有助于更好地應對網絡攻擊。建議借鑒美國、歐盟等的先進經驗,充分了解關鍵基礎設施設備提供商、運營單位、政府部門、信息安全承包商、專家隊伍、公眾等各方對信息共享的需求,盡快建立有效的關鍵基礎設施風險信息共享機制,明確信息共享的條件,確定信息共享步驟,建立信息共享公共服務平臺。
抓緊制定關鍵基礎設施網絡安全風險分級規范。關鍵基礎設施數量眾多,其重要性和潛在的破壞力也不盡相同,有必要劃分關鍵基礎設施信息安全風險等級并對其進行分級管理。建議抓緊制定關鍵基礎設施網絡安全風險分級規范,根據關鍵基礎設施的重要性、不可替代性、一旦出現問題之后的影響范圍,以及網絡攻擊的可能性等因素,提出界定關鍵基礎設施信息安全風險等級的量化標準,分級別制定管理要求。