工業(yè)控制系統與信息技術(shù)系統的區別
ICS與傳統的IT系統相比有許多不同的特點(diǎn),包括不同的風(fēng)險和優(yōu)先事項。這其中包括了員工生命的健康與安全,生態(tài)環(huán)境的保護,生產(chǎn)設備的運行,以及對國民經(jīng)濟的影響。 ICS有不同的性能和可靠性要求,使用的操作系統和應用程序與典型的IT系統也不一樣。此外,控制系統的設計和操作,有時(shí)會(huì )形成安保與效率的沖突(例如,需要密碼認證和授權不應妨礙或干擾ICS的緊急行動(dòng),以下列出了在考慮ICS安保時(shí),要注意的一些特殊因素:
· 性能要求。 ICS一般都是時(shí)間關(guān)鍵性系統,各種設備要滿(mǎn)足可接受的延遲和抖動(dòng)標準,有些系統需要確定性響應,高吞吐量通常不是ICS所必需的。與此相反,IT系統通常需要高吞吐量,而可以承受一定程度的延遲和抖動(dòng)。
· 可用性要求。許多ICS的過(guò)程在本質(zhì)上是連續的。工業(yè)過(guò)程控制系統不能接受意外中斷。如果需要人為中斷,必須提前數天或數周之前計劃和安排。具體實(shí)施前的測試是必須的,以確保ICS的高可用性。除了意外中斷,許多控制系統為了保證生產(chǎn)連續,不允許隨便停車(chē)和啟動(dòng)。在某些情況下,生產(chǎn)的產(chǎn)品或使用的設備比信息的中斷更重要。因此,采用典型的IT策略,如重新啟動(dòng)一個(gè)組件,通常在ICS中是不能接受的,會(huì )對系統的可用性、可靠性和可維護性要求產(chǎn)生不利影響。有些ICS采用冗余組件,并行運行,在主組件出問(wèn)題時(shí)可以切換到備份組件,提供連續性。
· 風(fēng)險管理要求。在典型的IT系統中,數據的機密性和完整性通常是主要問(wèn)題。對于ICS,人員安全、設備容錯能力、防止環(huán)境破壞、危害公眾健康或信心、合規、設備損失、知識產(chǎn)權損失、產(chǎn)品損失或損壞是主要問(wèn)題。負責運營(yíng)、安保和維護ICS的人員必須了解安全和安保之間的重要聯(lián)系。
· 安保架構焦點(diǎn)。在典型的IT系統中,安保首要的重點(diǎn)是保護IT資產(chǎn)的運行,無(wú)論這些資產(chǎn)是集中式還是分布式、信息在存儲還是在傳輸。在某些架構中,信息的集中存儲和處理非常關(guān)鍵,可以給予更多的保護。對于ICS,邊緣客戶(hù)端(如PLC、DCS、操作員站等)需要小心保護,因為他們直接負責終端流程的控制。ICS中央服務(wù)器的保護也非常重要,因為中央服務(wù)器的問(wèn)題可能會(huì )對每臺邊緣設備產(chǎn)生不利影響。
· 物理相互作用。在典型的IT系統中,沒(méi)有物理與環(huán)境的相互作用。在ICS領(lǐng)域,ICS與物理過(guò)程和后果有著(zhù)非常復雜的相互作用,這可以通過(guò)物理事件體現出來(lái)??。所有集成到ICS的安保功能必須進(jìn)行測試(例如,在可比的ICS上離線(xiàn)進(jìn)行),以證明ICS的功能完全正常。
· 時(shí)間關(guān)鍵響應。在典型的IT系統中,實(shí)施訪(fǎng)問(wèn)控制不考慮數據流的大小。對于一些ICS,自動(dòng)化的響應時(shí)間或人機交互的系統響應是非常關(guān)鍵的。例如,需要在人機界面(HMI)上的密碼認證和授權不得妨礙或干擾ICS的緊急行動(dòng)。信息流不能中斷或損害。訪(fǎng)問(wèn)這些系統應受到嚴格的物理安??刂?。
· 系統運行。 ICS的操作系統(OS)和應用程序可能無(wú)法容忍典型IT安保做法。老舊系統因資源缺乏和經(jīng)常中斷而特別脆弱??刂凭W(wǎng)絡(luò )通常較為復雜,需要不同層次的專(zhuān)業(yè)知識(例如,控制網(wǎng)絡(luò )通常由控制工程師管理,而不是由IT人員)。在一個(gè)運行的控制系統網(wǎng)絡(luò )中,軟件和硬件的升級都非常困難。許多系統可能沒(méi)有所需的功能,包括信息加密、錯誤日志和密碼保護。
· 資源約束。 ICS和實(shí)時(shí)操作系統往往是受資源限制的系統,通常不包括典型的IT安保能力。 ICS組件上可能無(wú)法提供計算資源增加安保功能。此外,在某些情況下,由于ICS廠(chǎng)商的許可和服務(wù)協(xié)議,不允許使用第三方安保解決方案,如果安裝的第三方應用沒(méi)有供應商的確認或批準,可能會(huì )失去服務(wù)的支持。
· 通訊。在ICS的環(huán)境中使用的現場(chǎng)設備控制和內部處理器通信的通信協(xié)議和媒體,通常與通用IT環(huán)境中的不一樣,可能是專(zhuān)有的。
· 變更管理。變更管理對保持IT和控制系統的完整性至關(guān)重要。未打補丁的軟件對系統而言是最大的漏洞之一。IT系統的軟件更新,包括安全補丁,通常按照相應的安全策略和規程及時(shí)更新。此外,這些規程經(jīng)常使用基于服務(wù)器的工具自動(dòng)執行。ICS的軟件更新不總是能及時(shí)實(shí)施,因為這些更新需要工業(yè)控制應用供應商進(jìn)行徹底的測試,然后應用的最終用戶(hù)才能實(shí)施,還必須在數天或數周提前計劃和安排ICS停機。 作為更新過(guò)程的一部分,ICS可能還需要重新確認。另一個(gè)問(wèn)題是,許多ICS利用舊版本的操作系統,供應商已不再支持。因此,可用的修補程序可能不適用。變更管理也適用于硬件和固件。在變更管理的過(guò)程中,對ICS的部分,需要ICS專(zhuān)家(例如,控制工程師)與安保和IT人員一起工作,仔細評估。
· 管理支持。典型的IT系統允許多元化的支持方式,由于互聯(lián)的技術(shù)架構,支持的內容可能完全不同。對于ICS,服務(wù)支持通常要通過(guò)單一的供應商,其他的供應商可能提供不了多元化和互操作的解決方案。
· 組件壽命。典型的IT組件都有一個(gè)大約為3至5年的壽命,由于技術(shù)的快速演變,問(wèn)題比較簡(jiǎn)單。對于ICS,許多技術(shù)都針對特定的應用,部署技術(shù)的生命周期通常為15至20年,有時(shí)甚至更長(cháng)。
· 訪(fǎng)問(wèn)組件。典型的IT組件,通常在本地易于訪(fǎng)問(wèn),而ICS的組件有時(shí)是孤立和遠程的,訪(fǎng)問(wèn)他們比較費力。
下表總結了一些IT系統和ICS之間的典型不同點(diǎn)。
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