工业控制系统信息安全

**章 工业控制系统技术基础 1 1.1 工业控制系统 1 1.1.1 工业控制系统种类 2 1.1.2 工业控制系统结构 2 1.1.3 工业控制系统与IT系统 3 1.1.4 工业控制系统的“安全”——security和safety 5 1.2 工业控制系统网络协议 7 1.2.1 Modbus协议 7 1.2.2 Profinet协议 9 1.2.3 DNP 3.0协议 10 1.2.4 OPC协议 12 1.3 可编程逻辑控制器 14 1.3.1 可编程逻辑控制器结构 14 1.3.2 可编程逻辑控制器的工作原理 15 习题 16 第二章 工业控制系统信息安全概述 17 2.1 工业控制系统的常见攻击行为 17 2.2 工业控制系统的安全事件 18 2.2.1 工业控制系统安全问题产生的原因 19 2.2.2 工业控制系统的安全应对措施 19 2.3 工业控制系统的脆弱性 20 2.4 工业控制系统安全防护体系 24 2.5 国外工业控制系统信息安全发展现状 29 2.5.1 国外工业控制系统安全研究现状 30 2.5.2 国外工业控制系统信息安全实验室 32 2.6 国内工业控制系统信息安全发展现状 34 2.6.1 国内工业控制系统信息安全现状 35 2.6.2 国内工业控制系统信息安全对策 36 2.6.3 国内工业控制系统信息安全平台建设情况 36 习题 38 第三章 重点工业控制系统信息安全事件分析 39 3.1 工业控制系统安全事件 39 3.2 伊朗核电站攻击事件分析 41 3.2.1 “震网”病毒特点 41 3.2.2 “震网”病毒攻击方法 42 3.2.3 “震网”病毒事件分析 43 3.3 乌克兰电力系统攻击事件分析 44 3.3.1 电力系统概述 45 3.3.2 变电站自动化系统概述 45 3.3.3 攻击导致断电的方法分析 47 3.3.4 攻击全程分析 47 3.3.5 事件总结 49 3.4 某石化公司SCADA系统攻击事件分析 50 3.5 国内企业遭遇“黑天鹅”安全门 51 3.6 波兰航空公司的地面操作系统遭黑客攻击事件分析 52 习题 52 第四章 工业控制系统入侵检测技术 53 4.1 传统网络入侵检测系统简介 53 4.1.1 基于主机的入侵检测系统 54 4.1.2 基于网络的入侵检测系统 55 4.1.3 混合式入侵检测系统 55 4.2 入侵检测技术概述 55 4.2.1 异常检测技术 55 4.2.2 误用检测技术 56 4.2.3 其他入侵检测技术 57 4.3 工业控制系统入侵检测技术 57 4.3.1 工业控制系统入侵检测技术的难点 58 4.3.2 变种攻击检测技术 60 4.3.3 隐蔽过程攻击检测技术 62 4.3.4 基于仿真的控制器异常检测技术 63 4.3.5 基于行为的入侵检测技术 70 4.3.6 基于遗传算法的入侵检测技术 78 4.4 工业入侵检测系统的研究进展 86 4.4.1 工业入侵检测系统的准确性保证 86 4.4.2 工业入侵检测系统的实时性保证 87 习题 87 第五章 工业控制系统漏洞扫描与挖掘技术 89 5.1 系统漏洞概述 89 5.2 漏洞扫描技术 90 5.2.1 漏洞扫描技术分类 90 5.2.2 常见的漏洞扫描技术 93 5.2.3 漏洞扫描方法 95 5.2.4 漏洞扫描工具 96 5.3 工业控制系统安全漏洞 97 5.3.1 工业控制系统安全漏洞现状 97 5.3.2 国内外漏洞扫描技术研究现状 98 5.4 工业控制系统漏洞挖掘技术 102 5.4.1 漏洞挖掘技术分类 103 5.4.2 漏洞挖掘分析技术分类 104 5.4.3 工业控制终端设备的漏洞挖掘 106 5.4.4 工业控制系统漏洞挖掘技术研究现状及趋势 109 5.4.5 工业控制网络协议漏洞挖掘技术 112 习题 121 第六章 访问控制/工业控制专用防火墙 123 6.1 工业控制信息安全认证概述 123 6.2 我国不同行业工业控制防火墙使用特点 125 6.3 国外工业控制防火墙介绍 126 6.4 国内工业控制防火墙介绍 130 6.5 国内外工业控制防火墙厂商对比 135 6.6 工业控制防火墙与传统防火墙的区别和联系 136 习题 137 第七章 工业控制系统信息安全防护建设示例 138 7.1 电力发电行业工控信息安全现状 138 7.2 电力发电行业面临的信息安全威胁与挑战 140 7.2.1 电力发电行业面临的信息安全威胁 140 7.2.2 电力发电行业面对的信息安全挑战 141 7.3 电力发电行业工控信息安全评估 141 7.3.1 电力发电行业开展评估可行性分析 141 7.3.2 电力发电行业典型安全问题 142 7.3.3 电力发电行业信息安全解决方案 146 7.4 电力发电行业安全评估指标 150 习题 155 参考文献 156