關(guān)鍵詞： 電力 信息安全 縱深防御
摘要：變電站通訊安全日益受到重視，本文簡單介紹了通過縱深防御建立多層防御模型，使用多重、交疊保護(hù)措施來保障關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全。
最近，美國最大的智能電網(wǎng)大會DistribuTECH隆重舉行。議題之一是“捍衛(wèi)電網(wǎng)安全”。主題的突出，加上最近備受矚目的黑客攻擊事件，引起了所有行業(yè)高層的注意，總而言之就一件事——是時(shí)候考慮或?qū)彶樽冸娬揪W(wǎng)絡(luò)防御系統(tǒng)的狀況了。
電網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施越來越成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)攻擊的目標(biāo)并不驚奇。然而變電站使用的傳統(tǒng)設(shè)備和協(xié)議尤為容易遭受蓄意或意外網(wǎng)絡(luò)事件。
那么什么才是保障變電站安全的正確方法呢？答案就是縱深防御。
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變電站易遭受蓄意或意外網(wǎng)絡(luò)事件
縱深防御——多重保護(hù)
作為一名北美工程師，你一定很了解NERC（北美電力可靠性委員會），NERC負(fù)責(zé)制定美國、加拿大以及部分墨西哥地區(qū)的電力系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。NERC CIP標(biāo)準(zhǔn)要求符合最低安全需求（CIP是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保障的英文縮寫）。
遺憾的是，NERC CIP以電子安全防線理念（基于將所有的關(guān)鍵資產(chǎn)隱藏到整體邊界后）為核心。例如，將一個(gè)防火墻安裝在所有關(guān)鍵控制資產(chǎn)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊界上，用來阻止對關(guān)鍵資產(chǎn)的未授權(quán)訪問。
行業(yè)經(jīng)驗(yàn)表明復(fù)雜系統(tǒng)中的整體設(shè)計(jì)意味著單點(diǎn)故障。很少有系統(tǒng)簡單到只存在單點(diǎn)入口。
例如，美國國土安全部已發(fā)現(xiàn)：
“在成百上千的私營部門漏洞評估中，操作網(wǎng)絡(luò)、SCADA系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)都沒有與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相分離。平均而言，這些網(wǎng)絡(luò)間有11處直接連接，在一些極端情況下，我們甚至識別出250處連接…”
根據(jù)墨菲定律，單點(diǎn)解決方案最終不是被繞過就是失效，造成系統(tǒng)面對攻擊毫無防范措施。
更現(xiàn)實(shí)的策略是縱深防御——貫穿整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)的多層防護(hù)。
縱深防御策略囊括了辦公網(wǎng)和控制網(wǎng)之間的ESP防火墻，此外增加了控制系統(tǒng)內(nèi)部的安全解決方案，這樣即使主防火墻被繞過，也能很好地保護(hù)變電站安全。該解決方案是并行實(shí)施的，一種技術(shù)疊加另一種技術(shù)，形成了防御攻擊和人為失誤的使用縱深防御技術(shù)應(yīng)基于對關(guān)鍵資產(chǎn)和流程的風(fēng)險(xiǎn)評估。然后就能建立多層防御模型，包括保護(hù)技術(shù)和其他內(nèi)容（物理安全、策略、規(guī)程等）。
縱深防御意味著使用多重、交疊保護(hù)措施來保障關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全關(guān)鍵詞： 紫金橋;組態(tài)軟件;產(chǎn)品質(zhì)量檢測;檢測系統(tǒng)
摘要：紫金橋組態(tài)軟件主要用于需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的自動控制系統(tǒng)中，它能為用戶提供智能的設(shè)備驅(qū)動接口，數(shù)據(jù)存儲管理，流程顯示及簡單的邏輯控制，在實(shí)際的應(yīng)用中，以可靠性、方便性和強(qiáng)大的功能得到用戶的高度評價(jià)，并在眾多行業(yè)廣泛應(yīng)用，隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，紫金橋監(jiān)控軟件的使用領(lǐng)域也越來越寬廣，下面通過一個(gè)對汽車逆變器（就是一種將低壓（12或24伏）直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備）的質(zhì)量檢測系統(tǒng)簡單的介紹一下紫金橋軟件在其中的應(yīng)用：
紫金橋組態(tài)軟件主要用于需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的自動控制系統(tǒng)中，它能為用戶提供智能的設(shè)備驅(qū)動接口，數(shù)據(jù)存儲管理，流程顯示及簡單的邏輯控制，在實(shí)際的應(yīng)用中，以可靠性、方便性和強(qiáng)大的功能得到用戶的高度評價(jià)，并在眾多行業(yè)廣泛應(yīng)用，隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，紫金橋監(jiān)控軟件的使用領(lǐng)域也越來越寬廣，下面通過一個(gè)對汽車逆變器（就是一種將低壓（12或24伏）直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?20伏交流電的電子設(shè)備）的質(zhì)量檢測系統(tǒng)簡單的介紹一下紫金橋軟件在其中的應(yīng)用：
系統(tǒng)的技術(shù)要求如下：
ICT掃描條碼：此流程為整個(gè)測試過程的開始，設(shè)定掃描標(biāo)記，如產(chǎn)品未經(jīng)掃描，則不能進(jìn)行下面的檢測，工位按順序完成，不得跳轉(zhuǎn)，每個(gè)工位處都有一位操作人員并配有獨(dú)立的觸摸屏及PLC，掃條碼的掃描槍都為同一型號，產(chǎn)品條碼唯一無重復(fù)。
生產(chǎn)測試：掃描條碼，向PLC發(fā)送測試命令，讀取測試結(jié)果9個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，并顯示在數(shù)據(jù)報(bào)表中，同一產(chǎn)品檢測原來不良項(xiàng)目記錄數(shù)據(jù)，若產(chǎn)品測試幾項(xiàng)中含幾項(xiàng)不良記錄，則維修后繼續(xù)檢測時(shí)上次檢測合格的項(xiàng)目不需再測，只需測試不合格的項(xiàng)目。假如某一個(gè)工位不良，可繼續(xù)測，直到全部合格為止，也可先測其他。
組裝殼體: 此處進(jìn)行兩次條碼掃描，先掃描內(nèi)部條碼，然后貼上出貨條碼，再次掃描，兩次掃描之間時(shí)間可設(shè)耐壓測試：測耐壓值（由耐壓測試儀完成），掃描后記錄
老化測試300W：記錄掃描條碼的開始時(shí)間，記錄老化前時(shí)間，記錄保護(hù)后時(shí)間即結(jié)束時(shí)間，是否合格由計(jì)算機(jī)判定，依據(jù)是兩次掃描條碼的時(shí)間差，時(shí)間差值可設(shè)定，此處可設(shè)定加密。
150W老化：與上道工序相同，但老化時(shí)間不同
掃描條碼，數(shù)據(jù)與生產(chǎn)測試工序中性能測試的數(shù)據(jù)作比較，差值可設(shè)定，若差值大于設(shè)定值，則產(chǎn)生報(bào)警 。
1、 顯示畫面
主監(jiān)控畫面主要是顯示現(xiàn)場流程，通過條碼掃描、生產(chǎn)測試、耐壓測試、老化測試等
過程，讀取測試參數(shù)的結(jié)果，顯示判斷產(chǎn)品是否合格；并實(shí)時(shí)顯示參數(shù)的即時(shí)方差；
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產(chǎn)品參數(shù)的判定可根據(jù)實(shí)際情況自由設(shè)定上限、下限，并可即時(shí)修改；
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2、產(chǎn)品記錄數(shù)據(jù)報(bào)表：
首先將產(chǎn)品的型號全部輸入計(jì)算機(jī)中，對應(yīng)產(chǎn)品型號，記錄各項(xiàng)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，產(chǎn)品批號（產(chǎn)品訂單號）為人工輸入，實(shí)現(xiàn)功能為人工輸入產(chǎn)品批號，選擇產(chǎn)品型號，則報(bào)表自動查詢到該產(chǎn)品的各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)，報(bào)表中顯示的數(shù)據(jù)可打印、預(yù)覽、導(dǎo)出Excel。
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3、統(tǒng)計(jì)報(bào)表：
按時(shí)間范圍查詢，良品率、不良比例統(tǒng)計(jì)，單項(xiàng)不良比例統(tǒng)計(jì)也按時(shí)間查詢統(tǒng)計(jì)。通過批次號查詢相應(yīng)的良品率統(tǒng)計(jì)，并可實(shí)行精確查找。
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良品率統(tǒng)計(jì)餅圖顯示；
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產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)與產(chǎn)品的測試參數(shù)聯(lián)系比較緊密，而此系統(tǒng)使用了關(guān)系數(shù)據(jù)庫，紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的訪問有多種方式，而且報(bào)表支持和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的通訊，可以方便的把從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中查詢的結(jié)果顯示在報(bào)表中，十分便捷，并提供詳細(xì)的歷史記錄供查詢，借助紫金橋軟件能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場的流程控制，減少了操作人員工作負(fù)荷。定。
通過將影響限制在問題最初發(fā)生的區(qū)域內(nèi)來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對各種威脅，如設(shè)備故障引起的通訊風(fēng)暴或者USB設(shè)備病毒。防火墻提供的報(bào)警信息將精確找到發(fā)生問題的區(qū)域甚至問題的來源。
路由防火墻保護(hù)變電站邊界
創(chuàng)建變電站的安全邊界，需要建立一個(gè)安全控制點(diǎn)來限制并監(jiān)控進(jìn)、出變電站的通訊。
通常使用的是專用防火墻，但某些情況下也可以使用路由器或終端服務(wù)器。這些設(shè)備要能過濾大量的流量，還要能使用RADIUS和TACACS 等安全協(xié)議與IT系統(tǒng)交互。
實(shí)施變電站的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要有兩種選擇：
工業(yè)防火墻（用來監(jiān)控通訊）；將流經(jīng)的通訊與預(yù)定義的安全策略進(jìn)行對比，丟棄不符合安全策略要求的信息。防火墻可以安裝在EPS邊界，也可以安裝在內(nèi)部區(qū)域之間。
VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)），使用特殊的協(xié)議或方法架設(shè)在公共網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)，以確保數(shù)據(jù)的“私有”傳輸。
透明防火墻保護(hù)核心流程
透明防火墻，如Tofino、Guard工業(yè)防火墻，是工業(yè)用的安全設(shè)備，安裝在網(wǎng)絡(luò)上看上去像傳統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)，但實(shí)際上能更詳細(xì)地檢查網(wǎng)絡(luò)信息。
無需修改原有設(shè)備的地址，擁有“透明”模式功能的防火墻可以安裝到現(xiàn)有系統(tǒng)中。這意味著企業(yè)無需停車就可以在真實(shí)環(huán)境中改進(jìn)安全區(qū)域。還可以在單獨(dú)的子網(wǎng)（如龐大的過程總線）內(nèi)部署安全措施。
Tofino、Guard工業(yè)防火墻可以對所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供詳細(xì)的“狀態(tài)”檢測，這樣就可以阻止非法通訊。例如，可以設(shè)定限定速率來阻擋“通訊風(fēng)暴”，可以用深度包檢測規(guī)則來阻止非法命令發(fā)送至IED或者控制器。重要保障措施。
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