隨著我國“智能製造2025”戰略的推進,工業化與信息化的融閤日益緊密,工業控製係統的網絡化程度越來越高,工業控製網絡的安全風險也越來越大。本書在分析工業控製係統的組成和工作原理的基礎上,全麵剖析瞭工業控製網絡的安全風險和防禦機製,並輔以真實項目凝練而來的案例,使讀者深刻理解工業控製網絡安全的精髓,具備初步的解決工業控製網絡安全問題的能力。
隨著工業化與信息化的深度融閤,工業控製係統中的信息化程度越來越高,隨之而來的網絡安全風險也越來越大,加之工業控製網絡安全問題的獨特性,導緻掌握工業控製網絡安全知識和工業控製網絡漏洞分析與安全防禦技術的專業人纔極其缺乏,本書正是為滿足這一需求而編寫的。
姚羽 東北大學教授、博士生導師,瀋陽大數據局副局長(掛職),教育部新世紀人纔。主要研究方嚮包括惡意軟件攻防分析及建模、網絡安全數據分析、網絡安全數據可視化、工控網絡安全分析、網絡空間安全態勢感知等。作為項目負責人主持國傢自然科學基金項目、教育部“新世紀人纔支持計劃”等項目10餘項,發錶學術論文40餘篇,獲遼寜省科技進步二等奬、遼寜省自然科學學術成果一等奬。
祝烈煌,北京理工大學教授、博士生導師,教育部新世紀優秀人纔。中國網絡空間安全協會理事,中國人工智能學會常務理事,智能信息網絡專業委員會主任委員。長期從事網絡與信息安全方嚮的研究工作,承擔國傢重點研發計劃課題、教育部新世紀優秀人纔支持計劃、國傢自然科學基金、國防預研基金、北京市自然科學基金等、省部級科研項目20餘項。撰寫英文專著1部,發錶SCI/EI檢索學術論文100餘篇,獲省部級科技奬勵1項。
武傳坤,博士,曾任西安電子科技大學教授,西悉尼大學研究員。1993年獲國務院頒發的政府特殊津貼。2002年入選中國科學院“百人計劃”,任中科院信息安全國傢重點實驗室研究員、博士生導師。2016年7月起受聘於北京匡恩網絡科技有限責任公司,任智能安全工業研究院副院長。
本書既有對工業控製網絡安全理論和技術的介紹,又有企業實戰的經典案例,特彆適閤高校教學和技術培訓使用。希望本書的齣版能對我國工業控製網絡安全領域的人纔培養和技術發展起到積極作用,也希望更多的高校和企業加入到工業控製網絡安全人纔培養的隊伍中來,産學閤作,為我國網信事業發展培養更多人纔。
封化民 教育部高等學校信息安全專業教學指導委員會秘書長
目前國內工業控製網絡安全産業要解決的問題很多,其中一方麵就是專業人纔的培養。本書的齣版恰逢其時,它填補瞭我國工業控製網絡安全教材領域的空白。本書既有理論價值,又匯集瞭實踐經驗,相信本書的齣版能為工業控製網絡安全的教學和研究提供有益的參考。
孫一桉 北京匡恩網絡科技有限責任公司技術委員會主席
本書編寫委員會
序一
序二
前言
教學/學習建議
第1章 緒論 1
1.1 工業控製係統與工業控製網絡概述 1
1.1.1 什麼是工業控製係統 1
1.1.2 什麼是工業控製網絡 3
1.1.3 工業控製網絡與傳統IT信息網絡 4
1.2 國內工業控製行業現狀 6
1.3 國內工業控製網絡安全趨勢分析 7
1.4 工業控製係統常用術語 9
1.5 本章小結 10
1.6 本章習題 10
第2章 工業控製係統基礎 11
2.1 數據采集與監視控製係統 11
2.1.1 什麼是SCADA係統 12
2.1.2 SCADA 後颱子係統的主要功能 13
2.1.3 SCADA 係統未來的技術發展 14
2.2 分布式控製係統 14
2.2.1 什麼是DCS 14
2.2.2 DCS的組成 15
2.2.3 DCS的特點 16
2.3 工業控製係統中的常用控製器 17
2.3.1 可編程邏輯控製器 17
2.3.2 可編程自動化控製器 19
2.3.3 遠程終端單元 20
2.4 工業控製係統現場設備的種類 22
2.4.1 智能電子設備 22
2.4.2 人機界麵 23
2.5 PLC設備的技術原理 25
2.5.1 PLC的産生與特點 25
2.5.2 PLC的基本組成與工作原理 27
2.5.3 PLC的基本指令係統 31
2.5.4 PLC的通信技術 36
2.5.5 PLC的接口技術 38
2.6 典型工業領域的工業控製網絡 39
2.6.1 鋼鐵行業的工業控製網絡 39
2.6.2 石化行業的工業控製網絡 39
2.6.3 電力行業的工業控製網絡 42
2.6.4 市政交通行業的工業控製網絡 43
2.7 本章小結 44
2.8 本章習題 45
第3章 工業控製網絡安全威脅 46
3.1 工業控製網絡概述 46
3.1.1 現場總綫控製網絡 46
3.1.2 過程控製與監控網絡 47
3.1.3 企業辦公網絡 48
3.2 工業控製網絡常見的安全威脅 48
3.2.1 高級持續性威脅攻擊 49
3.2.2 工業控製網絡病毒 50
3.2.3 工業控製網絡協議安全漏洞 55
3.3 工業控製係統脆弱性分析 56
3.3.1 現場總綫控製網絡脆弱性分析 57
3.3.2 過程控製與監控網絡脆弱性分析 57
3.3.3 企業辦公網絡脆弱性分析 58
3.4 本章小結 59
3.5 本章習題 60
第4章 SCADA係統安全分析 61
4.1 SCADA係統安全概述 61
4.1.1 SCADA係統的組成 61
4.1.2 SCADA係統的安全需求 62
4.1.3 SCADA係統的安全目標 64
4.1.4 SCADA係統的脆弱性 65
4.2 SCADA係統安全的關鍵技術 69
4.2.1 安全域劃分及邊界防護 69
4.2.2 SCADA係統異常行為檢測技術 75
4.2.3 SCADA係統安全通信及密鑰管理 79
4.2.4 SCADA係統安全管理 84
4.3 SCADA係統安全測試平颱 91
4.3.1 SCADA係統安全測試平颱的重要性 91
4.3.2 SCADA係統安全測試平颱的分類 92
4.3.3 SCADA係統安全測試平颱的搭建 93
4.3.4 基於SCADA係統安全測試平颱的實驗 94
4.3.5 SCADA係統安全測試平颱實例——HoneyNet 95
4.4 SCADA係統安全典型案例 97
4.5 SCADA係統安全發展趨勢 98
4.6 本章小結 99
4.7 本章習題 100
第5章 工業控製網絡通信協議的安全性分析 101
5.1 工業控製網絡常用通信協議概述 101
5.2 Modbus協議 102
5.2.1 Modbus協議概述 103
5.2.2 Modbus協議存在的安全問題 108
5.2.3 Modbus協議安全防護技術 109
5.3 DNP3協議 110
5.3.1 DNP3協議概述 111
5.3.2 DNP3協議存在的安全問題 112
5.3.3 DNP3協議安全防護技術 114
5.4 IEC係列協議 114
5.4.1 IEC係列協議概述 115
5.4.2 IEC係列協議存在的安全問題 121
5.4.3 IEC係列協議安全防護技術 122
5.5 OPC協議 123
5.5.1 OPC協議概述 124
5.5.2 OPC協議存在的安全問題 131
5.5.3 OPC協議安全防護技術 133
5.6 本章小結 135
5.7 本章習題 135
第6章 工業控製網絡漏洞分析 136
6.1 工業控製網絡漏洞概述 136
6.1.1 工業控製網絡安全漏洞挖掘技術分析 136
6.1.2 工業控製網絡安全漏洞分析 138
6.1.3 工業控製網絡安全漏洞標準化工作 139
6.1.4 工業控製網絡安全漏洞態勢分析 141
6.2 工業控製網絡安全漏洞分析技術 144
6.2.1 已知漏洞的檢測技術 144
6.2.2 未知漏洞的挖掘技術 148
6.3 上位機漏洞分析 152
6.3.1 上位機概念和簡史 152
6.3.2 上位機常見安全問題 154
6.3.3 上位機典型漏洞分析 155
6.4 下位機漏洞分析 161
6.4.1 下位機概念和簡史 162
6.4.2 下位機常見安全問題 163
6.4.3 下位機典型漏洞分析 164
6.5 工控網絡設備漏洞分析 169
6.5.1 工控網絡設備概念 169
6.5.2 工控網絡設備常見安全問題 169
6.5.3 工控網絡設備典型漏洞分析 170
6.6 本章小結 173
6.7 本章習題 173
第7章 工業控製網絡安全防護技術 174
7.1 工業控製網絡安全設備的引入和使用方法 174
7.1.1 從信息安全到工業控製網絡安全 174
7.1.2 工業控製網絡安全設備的引入 175
7.1.3 工業控製網絡安全設備的使用方法 179
7.2 對工業控製網絡已知安全威脅的防
前言
隨著信息技術和網絡技術的迅猛發展,國傢安全邊界已經超越地理空間限製,延伸到信息網絡,網絡空間成為繼陸、海、空、天之後的第五大國傢主權空間。作為網絡空間安全的重要組成部分,工業控製網絡安全涉及國傢關鍵基礎設施和經濟社會穩定,輻射範圍廣泛,應當予以充分重視。
工業控製係統廣泛應用於電力、水利、汙水處理、石油化工、冶金、汽車、航空航天等諸多現代工業,其中超過80%涉及國計民生的關鍵基礎設施(如鐵路、城市軌道交通、給排水、通信等)。隨著工業化與信息化的深度融閤、“互聯網+”及國務院“中國製造2025”戰略的提齣,工業控製係統中信息化程度越來越高,通用軟硬件和網絡設施的廣泛使用打破瞭工業控製係統與信息網絡的“隔離”,帶來瞭一係列網絡安全風險。其中涉及的不僅僅是信息泄露、信息係統無法使用等“小”問題,而是會對現實世界造成直接的、實質性的影響,如設備故障、環境汙染、人員傷亡甚至危害國傢安全,其後果是無法預計的。
我國政府對工業控製係統的安全性予以高度重視,在國傢戰略、規範管理、信息共享、技術支撐等方麵不斷突破,緻力於構建完善的工業控製網絡安全保障體係。但是,目前國內網絡安全研究團隊的研究對象多集中在互聯網和傳統信息係統上,掌握工業控製網絡安全知識、瞭解工業控製網絡漏洞分析與安全防禦技術的人極少,遠不能滿足各行業對工業控製網絡人纔的渴求,不能適應國傢的發展戰略。
本書圍繞工業控製係統的安全,對工業控製係統、工業控製網絡、工業控製係統整體安全性、SCADA係統安全性、工業控製網絡漏洞、工業控製網絡協議、工業控製網絡安全防禦等進行瞭詳細的闡述。最後列舉瞭幾個典型工業控製安全案例,旨在幫助讀者全麵瞭解工業控製係統安全領域的相關知識,建立防護意識。
本書共分為8章,各章主要內容概述如下:
第1章介紹瞭工業控製係統與工業控製網絡的概念,描述瞭國內工業控製行業的現狀及工業控製網絡安全的趨勢,並說明瞭工業控製係統中常用的術語。
第2章介紹瞭工業控製係統中SCADA與DCS這兩個典型係統、控製器、現場設備,著重描述瞭PLC設備,並介紹瞭幾種典型的工業控製網絡。
第3章介紹瞭工業控製網絡常見的安全威脅,並針對工業控製係統不同網絡層的脆弱性進行瞭分析。
第4章介紹瞭SCADA係統的組成、安全需求、安全目標及脆弱性,描述瞭SCADA係統邊界防護、異常行為檢測、安全通信及密鑰管理、風險評估與安全管理,介紹瞭SCADA係統安全測試平颱,最後簡要介紹瞭SCADA係統典型案例及發展趨勢。
第5章詳細介紹瞭四種常見的工業網絡協議,並說明瞭各協議存在的安全問題,並有針對性地提齣安全防護技術。
第6章介紹瞭工業控製網絡漏洞的特徵、分類、發布平颱及態勢,描述瞭針對已知漏洞的檢測技術和針對未知漏洞的挖掘技術,分析瞭上位機、下位機及工業控製網絡設備漏洞。
第7章全麵介紹瞭工業控製網絡安全防護技術,描述瞭工業控製安全設備的引入和使用方法,詳細說明瞭對已知與未知工業控製安全威脅的處理方法。
第8章舉例分析瞭幾個典型的工業控製行業現狀與安全趨勢,並描述瞭相匹配的安全解決方案。
全書邏輯清晰,行文流暢,采用通俗易懂的方式介紹工業控製係統網絡安全的相關知識,並提供瞭適當的圖解,具有很強的可讀性和實用性。
工業控製網絡安全是集閤瞭工業控製與網絡安全的綜閤性、應用型方嚮,要求學習該方嚮的讀者能夠將係統知識與專業知識有機結閤,在注重提升理論高度的前提下,將理論知識與工程實踐緊密聯係起來。本書結閤工業控製網絡安全領域的知識特點,充分考慮其知識體係、教育層次和課程設置,增設各行業典型實際案例,努力做到緊跟前沿技術的發展,使讀者能夠學以緻用。教師可以基於本書增加實驗課程,使學生更生動直觀、深刻具體地掌握真實有效、切實可行的工業控製網絡安全防護手段和思想。無論是初學者還是有一定經驗的從業者,都可以從本書中找到所需要的內容。
本書可以作為高等院校自動化、計算機科學與技術、信息安全等相關專業的本科生、研究生教學用書,或工業控製係統安全相關人員的培訓教材,也可以作為對工業控製網絡安全感興趣的普通讀者和相關技術人員的參考資料。
希望更多的讀者能通過學習本書更清晰、全麵地掌握工業控製網絡安全知識,為增強工業控製網絡安全防護能力打下較為係統和紮實的基礎。
在編寫的過程中,本書除瞭藉鑒多位專傢的多年工作和研究內容外,還參考瞭大量的國內外優秀書籍、論文及網上公布的相關資料,並以參考文獻的形式列齣,可為讀者進一步深入研究提供參考信息。
本書從策劃到編寫,得到瞭教育部高等學校信息安全專業教學指導委員會秘書長封化民教授的大力支持和指導,他對教材進行瞭審閱,提齣瞭寶貴的建議,並欣然作序;解放軍信息工程大學電子技術學院教授陳性元、北京航空航天大學博士生導師李春升、解放軍電子工程學院博士生導師陸餘良
這本書更像是一本關於“信息時代的傳播學理論及其演變”的學術專著。它從傳播學的經典理論齣發,如麥剋盧漢的“媒介即訊息”,到信息論的引入,再到後來的網絡傳播、社交媒體的影響,對信息傳播的載體、方式和效果進行瞭深入的探討。書中詳細分析瞭不同媒介在傳播過程中扮演的角色,以及它們如何塑造我們對世界的認知。我特彆感興趣的是書中關於“算法如何影響信息繭房的形成”和“虛假信息在網絡空間的傳播機製”的章節,這些內容對於理解當下的信息環境非常有幫助。作者在分析理論的同時,也穿插瞭一些曆史事件和現實案例,使得論述更加嚴謹而富有說服力。這本書的閱讀門檻相對較高,需要一定的理論基礎,但對於那些想要深入理解信息傳播本質,以及它如何深刻影響社會進程的讀者來說,無疑是一本寶貴的參考書。它提供瞭一個宏觀的視角,讓我得以窺見信息如何被創造、傳播、接收,以及這一切背後所蘊含的深層社會動力。
評分這本書與其說是講“工業控製網絡安全”,不如說是一本關於“項目管理在復雜工程中的應用”的案例集。它選取瞭幾個跨國大型工業項目,詳細闡述瞭在項目啓動、規劃、執行、監控和收尾等各個階段,如何運用各種項目管理工具和方法來應對挑戰。書中涉及瞭風險管理、資源分配、溝通協調、利益相關者管理等多個方麵,並且給齣瞭大量的實際操作建議。我特彆關注瞭書中關於“如何處理突發事件”和“如何在高壓環境下做齣決策”的部分,這些內容對我日常的工作非常有啓發。作者通過清晰的邏輯和詳實的案例,展示瞭優秀的項目管理者是如何將看似不可能完成的任務,一步步化解難題,最終取得成功的。這本書的特點在於它的實踐性,它不是理論的堆砌,而是將理論與實踐相結閤,提供瞭一套可行的操作指南。雖然書中也提到瞭信息安全問題,但更多的是將其視為項目管理中的一個風險項來處理,而非技術細節的深入探討。
評分這本書的篇幅大部分都在介紹各種各樣的數據可視化工具和圖錶繪製技巧,從基礎的柱狀圖、摺綫圖,到更復雜的散點圖矩陣、熱力圖,再到一些交互式圖錶的製作方法,應有盡有。書中詳細講解瞭不同圖錶的適用場景,以及如何選擇最能清晰、準確地傳達信息的視覺化錶達方式。我尤其喜歡其中關於“如何避免信息冗餘”和“讓數據說話,而不是讓圖錶迷惑人”的部分。作者通過大量生動的實例,展示瞭如何將復雜的數據轉化為易於理解的圖錶,以及如何通過巧妙的設計,讓讀者快速抓住核心信息。即使你不是數據分析師,僅僅是需要在報告或演示中呈現數據,這本書也能給你極大的幫助。它不僅教會你“怎麼畫”,更重要的是教會你“為什麼這麼畫”,讓你真正理解數據可視化的藝術。讀完這本書,我感覺自己對數據的解讀能力有瞭質的飛躍,不再僅僅是看到一堆數字,而是能從中看到故事,看到趨勢,看到潛在的風險和機遇。
評分這本書雖然封麵寫著“工業控製網絡安全技術與實踐”,但我翻開來,發現它更多的是在講述曆史上的幾次大型工業控製係統(ICS)攻擊事件,比如震網病毒(Stuxnet)和某核電站的入侵案例。書中詳細地剖析瞭這些攻擊的傳播路徑、利用的漏洞以及造成的實際影響,甚至還模擬瞭一些攻擊者的思維模式,試圖還原當時的情境。對於那些對ICS安全的曆史發展和經典案例感興趣的讀者來說,這本書無疑是一份珍貴的資料。它不僅僅是列舉事件,更重要的是通過這些案例,讓讀者深刻理解到ICS安全並非紙上談兵,而是關係到國傢基礎設施運行的命脈。書中大量的技術細節,雖然我不是專業的ICS安全工程師,但也能從中感受到攻擊的復雜性和防護的挑戰性。從這個角度來說,它為我提供瞭一個宏觀的視角,讓我認識到ICS安全領域的深度和廣度,也讓我對這個領域的專業人士肅然起敬。它並非一本教你如何“做”的書,而是一本讓你“理解”的書,讓你明白為什麼ICS安全如此重要,以及過去人們是如何應對這些威脅的。
評分我收到的是一本關於“認知心理學在日常決策中的應用”的書籍。書中大量引用瞭心理學實驗和理論,來解釋我們的大腦是如何處理信息、做齣判斷和選擇的。它探討瞭諸如錨定效應、確認偏誤、損失厭惡等常見的認知偏差,並提供瞭很多實用的方法,幫助我們識彆和剋服這些偏差,從而做齣更理性的決策。比如,書中有一個章節專門講如何在購物時避免被商傢的促銷策略所誤導,另一個章節則探討瞭如何在人際交往中更有效地溝通,避免不必要的誤解。我印象最深刻的是,作者通過一個個貼近生活的小故事,將抽象的心理學概念變得生動有趣,讓我不僅學到瞭知識,也反思瞭自己的行為習慣。雖然書名聽起來很學術,但內容卻非常接地氣,讀起來一點也不枯燥。這本書讓我對自己和他人的行為有瞭更深刻的理解,也讓我對如何提升自己的決策質量有瞭更明確的方嚮。
評分不錯,很好
評分好,有發票,速度快,書還沒看
評分都說這本書寫的不好,我到想看看寫得如何
評分書籍不錯,工業信息安全入門級教材!!!
評分比較獨特的方嚮,很不錯!
評分京東買書還是很靠譜的,支持刷卡,發票也是真的。
評分學習用書,還可以吧。科普知識多一些
評分書很不錯。是正品,最主要是服務好
評分很不錯的書 還送瞭電子版 必備書籍!
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