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基于矿山工控系统安全分析及集中监视实现

工业控制计算机 2022年第11期35卷 16-17,20页

作者：肖辉勇湖南柿竹园有色金属有限责任公司湖南郴州423037

随着矿山工业网络的发展,越来越多的工业设备接入了互联网,在新的工业互联网生产模式下,特别是涉及到大型设备的工控系统,互联网远程监视的安全性面临严峻考验。在总结分析矿山工控系统安全现状的基础上,提出一种基于视频监视的矿山工... 详细信息

随着矿山工业网络的发展,越来越多的工业设备接入了互联网,在新的工业互联网生产模式下,特别是涉及到大型设备的工控系统,互联网远程监视的安全性面临严峻考验。在总结分析矿山工控系统安全现状的基础上,提出一种基于视频监视的矿山工控系统本质安全的监视方法。

关键词：工控系统集中监视工控系统安全视频监视 DCS

融入工控系统安全的信息安全与管理专业课程研究

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无线互联科技 2020年第5期17卷 104-105,112页

作者：刘坤苏州健雄职业技术学院软件与服务外包学院江苏太仓215411

随着云计算、大数据、智能设备的快速发展,工控系统快速接入互联网。文章首先对工控系统网络安全的人才需求作出分析,根据工控系统安全的人才培养需求探讨课程设置方向和内容,然后分析当下高职信息安全与管理专业课程体系,将工控系统及... 详细信息

随着云计算、大数据、智能设备的快速发展,工控系统快速接入互联网。文章首先对工控系统网络安全的人才需求作出分析,根据工控系统安全的人才培养需求探讨课程设置方向和内容,然后分析当下高职信息安全与管理专业课程体系,将工控系统及安全相关课程融入现有信息安全专业,力求在现有课程基础上通过调整置换后培养的专业人才能够快速适应社会、企业对工控安全人才岗位的需求。

关键词：工控系统安全信息安全课程建设

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油料储运工控系统业务安全数据集研究

信息安全研究 2022年第6期8卷 570-577页

作者：李晓明任琳琳王汝墨刘家译李忠林刘学君沙芸万园春中国航空油料集团有限公司北京100088 民航智慧能源工程技术研究中心北京100088 北京石油化工学院信息工程学院北京102617 中国电子科技集团公司第三十研究所成都610041

随着人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的飞速发展,工业互联网浪潮席卷全球,工控系统的安全问题越来越突出.传统的工控系统的安全研究主要集中在网络层面的防护,系统被入侵,造成破坏前的数据异常检测能力不足,当前制约该能力的... 详细信息

随着人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术的飞速发展,工业互联网浪潮席卷全球,工控系统的安全问题越来越突出.传统的工控系统的安全研究主要集中在网络层面的防护,系统被入侵,造成破坏前的数据异常检测能力不足,当前制约该能力的主要因素是缺少包含工控系统业务异常数据的数据集.研究了基于油料储运工控系统业务的半实物仿真系统,针对系统底层业务数据进行攻击,从而得到负例样本,与正常数据形成一套油料储运工控系统业务安全数据集(下文简称油料储运数据集).将油料储运数据集与密西西比数据集、新加坡水厂数据集进行比较,并对3个数据集进行了迁移学习实验.实验结果表明:油料储运数据集比其他两个数据集包含的攻击种类多,且负样本占比最高;油料储运数据集迁移到新加坡水厂数据集的正确率比从新加坡水厂数据集迁移到油料储运数据集的正确率更高,说明油料储运数据集的攻击设计更全面;同样的迁移学习算法用于新加坡水厂数据集与密西西比数据集的迁移正确率虽然高于油料储运数据集与密西西比的迁移,但从工控系统的工艺流程分析,这两个数据集没有相似之处,存在过学习现象;油料储运数据集与密西西比数据集之间的迁移学习的正确率较低,这两个数据集基于完全不同的工控过程,符合客观规律.

关键词：油料储运工控系统安全半实物仿真系统工控系统安全数据集迁移学习数据集

长输天然气管道站控系统工控安全方案设计与研究

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信息安全研究 2019年第8期5卷 740-745页

作者：张小虎蒋丽琼中国石油天然气股份有限公司管道长庆输油气分公司银川750006 中国石油天然气股份有限公司管道西南输油气分公司昆明650215

盖州压气站工程是我国石油天然气管道基础设施互联互通的重点项目,该压气站是缓解我国京津冀和东北部地区冬季用气紧张的关键民生工程.该项目作为自动化试点工程,国产PLC设备、“一键启停站”国产技术第1次在我国长输管道中应用,填补了... 详细信息

盖州压气站工程是我国石油天然气管道基础设施互联互通的重点项目,该压气站是缓解我国京津冀和东北部地区冬季用气紧张的关键民生工程.该项目作为自动化试点工程,国产PLC设备、“一键启停站”国产技术第1次在我国长输管道中应用,填补了我国天然气管道核心国产化设备的空白.近年来,随着两化融合的不断深化,工业控制系统网络安全问题也接踵而至,严重威胁到企业乃至国家安全.针对盖州压气站的站控系统安全防护进行了研究,给出了设计方案以及部署实施.

关键词：站控系统工控系统安全网络安全天然气长输管道

面向机场行李处理场景的高交互混合蜜网系统研究

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面向机场行李处理场景的高交互混合蜜网系统研究

作者：夏星毅四川大学

学位级别：硕士

蜜罐技术作为安全研究领域特殊的存在,可以为安全人员提供独特的价值和独到的观察角度。蜜罐通过欺骗攻击者进入虚假环境,使其偏离真实环境,以保护系统的安全。此外,蜜罐可以收集大量的攻击数据,帮助安全人员分析攻击者的行为和策略。然... 详细信息

蜜罐技术作为安全研究领域特殊的存在,可以为安全人员提供独特的价值和独到的观察角度。蜜罐通过欺骗攻击者进入虚假环境,使其偏离真实环境,以保护系统的安全。此外,蜜罐可以收集大量的攻击数据,帮助安全人员分析攻击者的行为和策略。然而,在工控系统中部署蜜罐还存在一些问题。首先,工控系统具有特殊的物理设备、协议和控制过程,但现有蜜罐架构不完善且缺乏针对性,难以应用于特定的工控场景。其次,蜜罐在具体设计和实现方面还存在一些不足。第一,蜜罐的交互能力不足;第二,蜜罐对物理过程的仿真能力不足;第三,蜜罐的动态表现力不足。对于现有工控蜜罐的应用局限性,本文为机场行李处理系统设计了一个定制化的蜜网架构。首先,提出一种基于分层策略思想的蜜网设计结构,为机场行李处理系统的每个子系统分配不同的安全控制和防御机制。其次,通过研究恶意软件的传播模型,提出立体化的蜜网设计和部署方案。同时验证了蜜网的引入对工控网络抑制恶意软件传播的有效性。本文实现的多层次和立体化的蜜网防御架构为机场工控安全研究提供了新思路,并为蜜罐和蜜网的应用提供了实践经验。对于蜜网在具体设计和实现中存在的问题,本文为蜜网中的虚拟蜜罐提供了动态的HMI界面,实现了对攻击者的主动诱捕。并且为蜜网中的物理蜜罐提供了真实和动态的物理过程仿真。进一步地,为蜜罐提供了基于FTRL算法的在线预测模型,实现了蜜罐的动态配置。最后,本文对构建的BHS(Baggage Handling System)高交互混合蜜网系统进行部署和测试。结果表明,在满足高成本效益的同时,本文的蜜网具有优秀的隐蔽性、伪装能力和交互能力。最后,本文对蜜网的各类数据进行收集、整理和展示。设计和实现了一个用户友好的蜜网可视化系统,帮助用户实时监控蜜网中的攻击情况和攻击趋势,同时管理蜜网中的蜜罐。

关键词：蜜罐工控系统安全机场行李处理系统恶意软件传播模型 BHS高交互混合蜜网

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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油气管道运维中心智能模拟仿真平台

自动化博览 2022年第9期39卷 62-66页

作者：董秀娟曹海军徐宝昌程楠辛若家朱明皞郑新宇国家管网集团北京管道有限公司北京110101 昆仑数智科技有限责任公司北京102206 中国石油大学北京102249

针对油气管道运维中心工控系统的信息化和智能化程度不断提高、对运维中心操作人员的专业技术水平要求也日益提高的现状,提出了一种运维中心智能仿真平台设计方案,通过对运维中心人员进行培训以提高运维人员的专业技术水平,确保管道网... 详细信息

针对油气管道运维中心工控系统的信息化和智能化程度不断提高、对运维中心操作人员的专业技术水平要求也日益提高的现状,提出了一种运维中心智能仿真平台设计方案,通过对运维中心人员进行培训以提高运维人员的专业技术水平,确保管道网络工控系统安全有序运行。首先进行了仿真平台的总体需求分析,在此基础上设计了仿真平台总体框架、功能结构以及物理结构;然后研究了搭建仿真平台所需的硬件部署;最后,通过仿真平台应用实例分析,验证了该平台设计方案的可行性,为提升运维人员专业技术能力、保障管道网络工控系统的安全性提供了一种新的方法。

关键词：运维中心管道网络工控系统安全仿真培训平台

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PLC攻防关键技术研究进展

信息安全学报 2019年第3期4卷 48-69页

作者：徐震周晓军王利明陈泽龙陈凯闫振博张伟陈聪中国科学信息工程研究所信息安全重点实验室中国北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院中国北京100049

震网病毒爆发之后,工控系统开始逐渐成为攻击者的主要攻击目标之一。随着对工业控制系统不断的不断了解,攻击者的攻击手段日益复杂化,攻击手段更加复杂,应用技术更加先进,攻击手法更加多样。PLC作为工业控制系统中重要的基础性控制设备... 详细信息

震网病毒爆发之后,工控系统开始逐渐成为攻击者的主要攻击目标之一。随着对工业控制系统不断的不断了解,攻击者的攻击手段日益复杂化,攻击手段更加复杂,应用技术更加先进,攻击手法更加多样。PLC作为工业控制系统中重要的基础性控制设备,其面临的信息安全问题值得重视。论文从攻防的角度,首先对PLC的基本结构和工作原理进行了深入剖析,分析其脆弱性;然后对PLC攻击技术进行了分类,并详细分析了各类攻击技术的攻击原理;对国内外PLC安全防护技术领域的研究进行了概括性的总结和归纳;最后给出了PLC信息安全的未来研究趋势及展望。

关键词： PLC攻击 PLC安全工业控制系统工控系统安全工控系统攻击控制系统攻击设备攻击

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网络空间安全体系与关键技术

中国科学：信息科学 2016年第8期46卷 939-968页

作者：罗军舟杨明凌振吴文甲顾晓丹东南大学计算机科学与工程学院南京211189

网络空间是一种包含互联网、通信网、物联网、工控网等信息基础设施,并由人–机–物相互作用而形成的动态虚拟空间.网络空间安全既涵盖包括人、机、物等实体在内的基础设施安全,也涉及到其中产生、处理、传输、存储的各种信息数据的安全... 详细信息

网络空间是一种包含互联网、通信网、物联网、工控网等信息基础设施,并由人–机–物相互作用而形成的动态虚拟空间.网络空间安全既涵盖包括人、机、物等实体在内的基础设施安全,也涉及到其中产生、处理、传输、存储的各种信息数据的安全.随着云计算、大数据、物联网、量子计算等新兴技术的迅猛发展,网络空间安全面临着一系列新的威胁和挑战.为此,本文首先提出了"四横一纵"的网络空间安全研究体系,涵盖物理层、系统层、网络层和数据层4个层面,以及贯穿于上述4个层面的安全基础理论研究.在此基础上,着重阐述了需要重点布局和优先发展的若干基础理论和关键技术,主要包括以下6个研究领域:基于设备指纹、信道特征的硬件身份认证与安全通信,云计算环境下的虚拟化安全分析和防御技术,移动智能终端用户认证技术,网络环境下的电力工业控制系统安全技术,匿名通信和流量分析技术,新密码体制基础理论与数据安全机制.论文最后总结了网络空间安全研究领域未来的发展趋势.

关键词：网络空间安全设备指纹虚拟化安全持续认证工控系统安全匿名通信密码体制

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基于知识图谱的工控系统攻击线索发现

基于知识图谱的工控系统攻击线索发现

作者：周昆北京工业大学

学位级别：硕士

随着工业互联网的不断发展,成熟的IT互联网技术打破了工控系统（Industrial Control System,ICS）的相对封闭性,而且现有的工控系统存在很多能够被攻击者利用的漏洞,使系统面临的各类安全问题愈发凸显。利用入侵检测技术仅仅能发现攻击... 详细信息

随着工业互联网的不断发展,成熟的IT互联网技术打破了工控系统（Industrial Control System,ICS）的相对封闭性,而且现有的工控系统存在很多能够被攻击者利用的漏洞,使系统面临的各类安全问题愈发凸显。利用入侵检测技术仅仅能发现攻击并简单的分类,并不能提供攻击原因和攻击后果等有利于被攻击系统快速恢复的信息。本文聚焦工控系统的漏洞利用,构建包含厂商、设备、漏洞、攻击方法和攻击结果的本体,从多数据源抽取数据进行数据层构建,再经过知识融合和知识推理得到更为完整的工控系统漏洞利用知识图谱。利用该知识图谱从知识库的角度对系统中发生的攻击做出解释,为安全人员提供相关攻击线索。主要的研究工作分为以下三个部分:（1）将知识图谱引入到工控系统安全中,充分利用非结构化Web信息挖掘攻击情报,通过知识图谱为工控系统正在进行的攻击提供线索,弥补入侵检测系统的不足。（2）由于攻击方法和攻击结果之间实体长度差异较大,存在大量嵌套和别名。本文基于线性链条件随机场模型,提出了一种包含构成实体的高频词和实体上下文关键字的特征组合方法,以提高实体识别的完整性。在有限的语料库和存在大量不同频率的复合长实体的背景下,分析“多词一义”产生的原因,提出了基于规则和聚合相似度的实体对齐框架,在一定程度上提高了实体对齐效果。（3）针对Trans E模型随机替换产生负三元组的过程中可能存在正三元组的问题,提出了一种基于预训练模型的潜在正确概率知识推理算法。在公共数据集FB15K、WN18、WN18RR上的实验表明,该算法在Mean Rank和Hit@10的评价准则下具有较好的性能。实验结果证明了本文提出方法的可行性和有效性。将构建的基于知识图谱线索发现系统与入侵检测系统相结合,得到的攻击线索以力导向图的形式可视化展示,可以为安全专家提供更直观、丰富、准确的攻击线索,帮助他们更好地发现与攻击相关的系统漏洞利用,及时补上漏洞消除攻击的发生环境,减少攻击造成的损失。

关键词：攻击线索工控系统安全知识图谱知识推理命名实体识别