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城市水务集团供水全生命周期工控网络安全提升方案

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自动化博览 2024年第1期41卷 72-75页

作者：鲍立万江君福盛文升王剑东王红杰叶秀员台州市水务集团股份有限公司浙江国利网安科技有限公司

供水是城市关键基础设施之一,关乎居民用水安全,对其安全性和稳定性要求很高。本文对某水务集团水全生命周期工控系统面临的安全风险进行了分析,强调了工业控制安全,从“预警”“监测”“响应”“防护”和“保障”五个维度构建纵深防御... 详细信息

供水是城市关键基础设施之一,关乎居民用水安全,对其安全性和稳定性要求很高。本文对某水务集团水全生命周期工控系统面临的安全风险进行了分析,强调了工业控制安全,从“预警”“监测”“响应”“防护”和“保障”五个维度构建纵深防御体系。

关键词：工控网络安全城市供水纵深防御体系工控资产安全

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工控网络安全知识图谱构建技术研究

工控网络安全知识图谱构建技术研究

作者：王文博哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着自动化领域的不断发展,工业控制系统为提高工厂生产效率以及制造过程的自动化程度,引入了大量的计算机技术、互联网技术以及电子技术,在保障其精确性的同时,极大程度提高了整个工业生产与制造过程的工作效率。但也为工业控制系统带... 详细信息

随着自动化领域的不断发展,工业控制系统为提高工厂生产效率以及制造过程的自动化程度,引入了大量的计算机技术、互联网技术以及电子技术,在保障其精确性的同时,极大程度提高了整个工业生产与制造过程的工作效率。但也为工业控制系统带来了大量的网络安全风险。为有效消除安全隐患,做到防患于未然,可利用知识图谱技术对工控网络安全环境进行建模,用于后续网络安全性分析。但是现有的知识图谱构建技术并不能够完全适用于工控网络安全这一特殊领域。首先,现有模型并没有针对知识图谱构建中复杂关系多端实体表示问题进行解决;其次,在运用图神经网络技术构建知识图谱时,较少会将有的图神经网络技术并不适用于大规模图谱构建技术的问题纳入考虑范围。针对上述两点问题,本文提出了带有抽样聚合的注意力权重图自编码模型,具体工作如下:首先,选取现有的端到端的结构感知卷积网络（End-to-End Structure-Aware Convolutional Networks,SACN）模型作为基础框架模型,对其进行修改。向编码器中引入注意力机制,通过基于语义信息的注意力权重与原始模型中的基于结构信息的相连关系类型权重共同刻画邻居节点对中心节点的影响程度,通过捕捉语义信息差异性的方式加强编码器处理复杂关系中多端实体的能力;同时,通过引入特定于关系类型的超平面对解码器部分进行修改,与原始模型Conv Trans E不同,将Trans H与Conv E模型相结合构建全新解码器Conv Trans H,加强解码器处理复杂关系中的多端实体的能力。通过上述两方面,达到提高整体模型的表现效果。其次,为使得本文所提模型可以更适用于解决大规模的工控网络安全知识图谱构建问题,在本文所提模型的编码器部分根据由注意力权重与关系类型权重共同构成的联合权重对邻居节点进行最相关抽样。中心节点只聚合最相关的、对其影响程度最大的邻居节点信息,这在一定程度上减少了聚合信息量、更适合于具有较大规模的知识图谱构建任务,如,工控网络安全知识图谱。最后,由于工控网络安全数据获取困难,本文选取公开数据集FB15k-237进行了对比试验。实验结果表明,本文提出的带有抽样聚合的注意力权重图自编码模型在保障其适用于较大规模图谱嵌入任务能力的同时,获得了最好的模型表现效果。更适用于构建工控网络安全图谱。

关键词：工控网络安全知识图谱图模型注意力机制

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工控网络安全知识图谱的构建及应用研究

工控网络安全知识图谱的构建及应用研究

作者：王婉玲贵州大学

学位级别：硕士

工控系统涉及众多关键基础设施,一旦受到攻击将造成惨重的经济损失,然而工控网络相对比较封闭,内部没有足够的数据支撑,缺乏对于外部威胁的应对能力,并且传统的网络安全分析方法具有一定限制,只能预测已知攻击,无法预测未知攻击。为了... 详细信息

工控系统涉及众多关键基础设施,一旦受到攻击将造成惨重的经济损失,然而工控网络相对比较封闭,内部没有足够的数据支撑,缺乏对于外部威胁的应对能力,并且传统的网络安全分析方法具有一定限制,只能预测已知攻击,无法预测未知攻击。为了提高工控网络安全分析能力,本文提出了一种数据驱动的工控网络安全分析框架,并围绕工控网络安全知识图谱的构建和应用开展研究。针对工控网络安全分析缺乏数据支撑的问题,本文将互联网中海量、异构的开源网络安全语料转化为结构化的知识,与工控网络结构融合构建工控网络安全知识图谱,针对知识图谱的构建技术进行了研究。首先定义了知识图谱本体结构,涉及资产、场景和漏洞三个维度,针对漏洞维度和场景维度中的数据进行解析,并采用基于Res PCNN-ATT的关系抽取模型进行关系抽取,获得工控网络的外部安全情报知识,与工控网络结构融合构建工控网络安全知识图谱,并利用图数据库Neo4j进行存储和可视化分析,为工控网络安全分析提供结构化的数据来源,增强了工控网络应对外部威胁的能力,便于工控网络安全分析和可视化。进一步针对传统网络安全分析方法无法预测未知攻击等问题,将安全分析任务转换为知识图谱的下游任务,提出基于工控网络安全知识图谱补全的应用分析框架,利用知识补全任务挖掘隐藏的漏洞关系,预测未知威胁,并补全知识以完备工控网络安全分析的数据基础,在此基础上定义了CWE弱点链关联规则,通过分析工控网络安全知识图谱中CWE实体对与资产之间的统计关系,挖掘工控网络中的隐藏CWE弱点链,辅助工控网络安全分析和决策。针对工控网络安全知识补全任务,本文引入了漏洞实体描述的语义信息,提出了一个融合实体描述信息的知识补全架构,设置了门控单元结构控制实体和实体描述信息的融合,并将门控单元扩展到仅考虑图结构的Conv E和Dist Mult模型上,提高了工控网络安全实体预测和关系预测的准确性。

关键词：工控网络安全知识图谱关系抽取知识补全 CWE弱点链

工控网络安全设备在冶金行业(炼钢)高炉的应用

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自动化博览 2020年第2期37卷 32-34页

作者：张志远刘竞高棋兴浙江国利信安科技有限公司湖南华菱涟源钢铁有限公司浙江国利网安科技有限公司

文章分析了冶金行业(炼钢)高炉工业控制系统所面临的网络安全威胁以及用户所切实关注的安全问题,并在现有安全技术和解决方案的基础上,提出了适用于冶金行业(炼钢)高炉防御体系。

关键词：工业控制系统工控网络安全安全防护体系

基于KG-DBN-SVM的工控网络安全态势感知算法

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网络新媒体技术 2023年第3期12卷 10-19页

作者：杨骏王劲林倪宏盛益强中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

工业控制网络是重要的基础设施,保障其安全稳定运行非常重要。对工控网络进行安全态势感知研究,可以帮助安全人员从更加全面的层面发现潜在威胁,保障工控网络安全。工控网络数据来源很多、结构各异,存在多源异构的特点,从这一点出发对... 详细信息

工业控制网络是重要的基础设施,保障其安全稳定运行非常重要。对工控网络进行安全态势感知研究,可以帮助安全人员从更加全面的层面发现潜在威胁,保障工控网络安全。工控网络数据来源很多、结构各异,存在多源异构的特点,从这一点出发对数据进行分析,可以更好地感知工控网络安全态势。本文使用知识图谱对多源异构数据进行结构化,然后利用深度置信网络对不同工控实体数据进行特征提取与降维,最后利用支持向量机进行分类判断确定,并进行数据调优,得到最佳的工控网络安全态势感知模型。在公共的工控安全数据集上进行对比实验,实验结果表明,本文算法在准确率、召回率与F1指标上分别达到了0.938、0.891和0.914的结果,优于对比较的一系列工控网络安全算法。

关键词：工控网络安全态势感知知识图谱深度置信网络支持向量机

“工控网络安全设备配置”课程建设研究——以应用型本科信息安全专业为例

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现代信息科技 2021年第17期5卷 191-194,198页

作者：廖旭金王秀英天津中德应用技术大学天津300350

实践能力是应用型人才的主要能力,应用型本科尤其需要注重学生实践能力的培养。文章分析了“工控网络安全设备配置”课程的教学现状和存在的问题,基于应用型本科人才培养目标,从课程内容、教学方法、考核评价等方面介绍了相应的解决措... 详细信息

实践能力是应用型人才的主要能力,应用型本科尤其需要注重学生实践能力的培养。文章分析了“工控网络安全设备配置”课程的教学现状和存在的问题,基于应用型本科人才培养目标,从课程内容、教学方法、考核评价等方面介绍了相应的解决措施。实践证明,这些措施提高了学生的实践及创新能力,激发了学生的学习积极性,取得了良好的教学效果。

关键词：应用型本科工控网络安全课程建设理实一体化

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基于大数据的工控网络安全分析

自动化博览 2021年第1期38卷 78-81页

作者：王德吉焦方圆申金媛中国烟草总公司职工进修学院郑州大学

为研究工控网络安全的发展趋势,本文以中国知网和中国专利信息网为数据源,以大数据分析为工具,分析了2001~2020年的工控网络安全相关专利,结果显示:(1)工控网络安全的论文和专利数量逐年上升,工业信息安全目前在很多行业的研究和应用都... 详细信息

为研究工控网络安全的发展趋势,本文以中国知网和中国专利信息网为数据源,以大数据分析为工具,分析了2001~2020年的工控网络安全相关专利,结果显示:(1)工控网络安全的论文和专利数量逐年上升,工业信息安全目前在很多行业的研究和应用都处于蓬勃发展的阶段, (2)工控网络安全覆盖10余种技术类别,其中H04L(数字信息的传输)的专利数量遥遥领先,G06F(电数字数据处理)、G05B(一般的控制或调节系统)和G06N(基于特定计算模型的计算机系统)这几种技术分支的专利数量紧随其后, (3)中国在全球范围内是工控网络安全领域的专利公开国别中重要技术方向的主要来源国。

关键词：大数据工控网络安全发展趋势

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泵站工控网络安全集中管控平台的研究及应用

水电站机电技术 2022年第5期45卷 24-26,68,128页

作者：孙迎松王兵郝海涛张琪尹晓东山东省调水工程运行维护中心山东济南250100

信息安全等级保护2.0要求建立安全技术体系和安全管理体系,在注重技术体系建设的同时,加强安全管理体系的建设。本文主要介绍了采用集中管控技术,建立泵站网络安全全新管理机制,通过集中管控平台,实现泵站网络安全体系化管理,整体防护... 详细信息

信息安全等级保护2.0要求建立安全技术体系和安全管理体系,在注重技术体系建设的同时,加强安全管理体系的建设。本文主要介绍了采用集中管控技术,建立泵站网络安全全新管理机制,通过集中管控平台,实现泵站网络安全体系化管理,整体防护、联防联控。采用安全管理应用体系化、安全运维数字化的管理模式,将被动防御向主动防御方式转变,实现泵站工控网络整体安全防护。极大节约建设成本与管理成本,显著提高泵站工控网络安全防护效果,有效支撑泵站生产经营工作的顺利开展。

关键词：泵站工控网络安全集中管控数字化安全管理

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浅谈烟草行业工控网络安全风险的威胁评估

通讯世界 2019年第8期26卷 63-65页

作者：赵全洲司成伟安徽中烟工业有限责任公司滁州卷烟厂

随着工业化与信息化的深度融合,工业控制系统的信息化程度越来越高,伴随而来的网络安全风险也日益增长,再加之工业控制系统的网络本身具有独特性,网络安全问题也更加特殊,为控制与减小烟草行业工业控制系统的网络安全风险,文中开始先介... 详细信息

随着工业化与信息化的深度融合,工业控制系统的信息化程度越来越高,伴随而来的网络安全风险也日益增长,再加之工业控制系统的网络本身具有独特性,网络安全问题也更加特殊,为控制与减小烟草行业工业控制系统的网络安全风险,文中开始先介绍了工业生产控制系统网络安全与传统信息网络安全的区别,其次说明了工控系统中安全风险威胁评估核心内容,最后介绍了常见的应对措施,为卷烟厂进一步的工控网络安全防护构建安全防护的基本准则。

关键词：烟草行业工控系统工控网络安全安全风险评估