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[16010] 2020-10-25_工控实验箱之工控安全演示及防护建议

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2020-10-25_工控实验箱之工控安全演示及防护建议 工 控 实 验 箱 之 工 控 安 全 演 示 及 防 护 建 议 a n d i S E C   F r e e B u f   2 0 2 0 - 1 0 - 2 5 0 x 0 0   工 业 黑 客 层 级 定 义 工 业 黑 客 层 级 定 义 由 于 工 业 环 境 中 的 生 产 环 境 、 设 备 应 用 场 景 以 及 面 向 的 对 象 等 的 特 殊 性 ， 致 使 围 绕 它 的 周 边 设 备 也 具 有 与 传 统 网 络 完 全 不 一 样 的 基 本 形 态 ， 所 以 在 研 究 工 业 安 全 的 同 时 ， 我 们 不 能 以 传 统 网 络 环 境 中 思 维 去 理 解 它 ， 我 们 需 要 站 在 更 高 的 维 度 去 理 解 它 。 工 业 黑 客 我 们 可 以 分 为 三 个 级 别 ， 如 下 ： 初 级 工 业 黑 客 初 级 工 业 黑 客 ： 不 了 解 何 为 工 业 环 境 和 设 备 ， 但 具 备 网 络 知 识 ， 有 传 统 网 络 安 全 攻 击 能 力 ， 这 种 黑 客 同 样 会 导 致 严 重 的 后 果 。 中 级 工 业 黑 客 中 级 工 业 黑 客 ： 对 工 业 设 备 和 工 业 协 议 有 一 定 的 了 解 和 学 习 ， 可 以 利 用 工 业 协 议 的 漏 洞 发 起 有 针 对 性 的 网 络 攻 击 。 如 控 制 P L C 启 停 、 工 业 勒 索 等 。 高 级 工 业 黑 客 高 级 工 业 黑 客 ： 了 解 工 业 协 议 ， 了 解 具 体 工 业 环 境 下 的 工 艺 ， 能 针 对 具 体 业 务 实 施 具 有 高 度 隐 蔽 的 攻 击 手 段 ， 如 伊 朗 的 震 网 。 0 x 0 1   实 验 箱 介 绍 实 验 箱 介 绍 该 实 验 箱 我 们 已 经 在 前 面 多 篇 文 章 中 介 绍 过 了 ， 这 里 就 过 多 介 绍 了 ， 不 了 解 的 同 学 可 以 翻 看 前 面 几 期 的 文 章 。
如 上 图 ， 实 验 箱 提 供 三 种 攻 击 方 式 的 演 示 ， 拒 绝 服 务 、 指 令 攻 击 、 数 据 篡 改 ， 三 种 攻 击 方 式 其 实 对 应 了 三 个 级 别 的 工 业 黑 客 初 级 、 中 级 、 高 级 ， 这 三 层 攻 击 由 浅 入 深 依 次 递 进 。 拒 绝 服 务 ， 与 传 统 互 联 网 攻 击 一 样 ， 它 的 本 质 是 由 T C P / I P 协 议 自 身 的 缺 陷 导 致 的 ， 只 要 使 用 到 标 准 的 T C P / I P 协 议 就 会 面 临 这 样 的 攻 击 ， 这 种 攻 击 不 需 要 工 业 背 景 和 知 识 ， 传 统 的 黑 客 即 可 做 到 。 所 以 当 工 业 设 备 需 要 接 入 互 联 网 的 时 候 ， 就 需 要 进 一 步 考 虑 它 的 安 全 防 护 措 施 。 0 x 0 2   实 战 演 示 实 战 演 示 前 几 篇 文 章 我 们 讲 了 我 们 自 研 的 一 套 工 控 攻 击 框 架 （ I S F ） 的 使 用 ， 以 及 怎 样 给 这 套 攻 击 框 架 添 加 攻 击 脚 本 ， 并 以 实 例 的 方 式 演 示 了 I S F 破 解 西 门 子 S 7 - 3 0 0 密 码 的 过 程 。 针 对 I S F 工 控 攻 击 框 架 还 有 很 多 丰 富 的 功 能 ， 比 如 P L C 程 序 注 入 、 P L C 代 理 等 ， 大 家 可 以 自 行 研 究 （ 免 责 声 明 ： 该 攻 击 框 架 （ 免 责 声 明 ： 该 攻 击 框 架 （ I S F ） 主 要 应 用 于 工 控 安 全 研 究 和 教 学 ， 请 不 用 作 非 ） 主 要 应 用 于 工 控 安 全 研 究 和 教 学 ， 请 不 用 作 非 法 用 途 ， 使 用 该 工 具 产 生 的 一 切 后 果 该 公 司 概 不 负 责 ！ 法 用 途 ， 使 用 该 工 具 产 生 的 一 切 后 果 该 公 司 概 不 负 责 ！ ） 。 今 天 我 们 就 将 网 络 攻 击 模 块 化 ， 集 成 进 我 们 的 攻 击 框 架 I S F 中 ， 使 用 I S F 加 网 络 攻 击 模 块 的 方 式 对 目 标 设 备 发 起 攻 击 ， 观 察 目 标 设 备 的 变 化 ， 最 后 分 析 这 种 攻 击 所 带 来 的 危 害 ， 同 时 ， 我 们 要 从 中 学 习 到 ， 应 该 采 取 什 么 的 方 式 更 好 地 保 护 工 业 设 备 。 在 本 示 例 中 H M I 就 是 实 验 箱 的 显 示 屏 （ 操 作 屏 ） ， 它 内 置 了 一 些 简 单 的 工 业 模 拟 环 境 ， 如 跑 马 灯 、 交 通 信 号 灯 、 电 厂 、 储 水 罐 等 。 当 在 H M I 的 相 关 界 面 操 作 “ 启 动 ” 或 “ 停 止 ” 操 作 时 ， H M I 会 向 P L C 发 送 相 关 指 令 ， 然 后 P L C 根 据 指 令 执 行 程 序 指 令 ， 并 将 指 令 返 回 给 H M I 用 于 显 示 执 行 。 如 果 工 业 环 境 中 的 设 备 （ 包 括 但 不 限 于 H M I 、 P L C 等 设 备 ） 遭 受 到 拒 绝 服 务 攻 击 后 ， 使 它 们 之 间 不 能 正 常 通 信 ， 那 么 就 会 导 致 不 堪 设 想 的 后 果 ， 如 接 收 不 到 控 制 指 令 ， 接 收 到 错 误 的 指 令 ， 接 受 到 恶 意 指 令 等 等 。 在 工 业 环 境 中 任 何 一 个 不 正 确 的 指 令 都 有 可 能 导 致 严 重 的 后 果 ， 这 应 该 得 到 大 家 的 重 视 。 下 面 我 们 就 用 一 个 简 单 的 示 例 展 示 一 下 ， 拒 绝 服 务 攻 击 对 H M I 与 P L C 之 间 通 信 的 攻 击 影 响 。 演 示 视 频 ： 演 示 视 频 ： h t t p s : / / p a n . b a i d u . c o m / s / 1 J 1 n B A O 4 i z d K d i i j 2 j s t 8 0 Q   提 取 码 :   b q t u 0 x 0 3   攻 击 原 理 分 析 攻 击 原 理 分 析
向 上 面 介 绍 的 那 样 ， 拒 绝 服 务 攻 击 有 多 种 形 式 ， 带 宽 占 用 、 服 务 器 资 源 占 满 导 致 不 能 响 应 正 常 的 网 络 请 求 。 为 了 使 实 验 简 单 明 了 ， 我 们 可 以 向 目 标 网 络 发 送 大 量 的 垃 圾 数 据 ， 阻 塞 H M I 和 P L C 之 间 的 正 常 通 信 ， 使 “ 交 通 信 息 号 灯 ” 失 效 。 使 用 的 方 法 和 之 前 一 样 ， 我 们 将 写 好 的 脚 本 集 成 进 I S F 框 架 中 （ 不 懂 的 同 学 可 以 翻 看 前 几 期 的 文 章 ， I S F 框 架 添 加 模 块 这 里 不 再 赘 述 ） ， 通 过 I S F 加 载 拒 绝 服 务 攻 击 脚 本 ， 以 达 到 暂 停 “ 交 通 信 息 号 ” 的 演 示 效 果 。 环 境 介 绍 ： 环 境 介 绍 ： H M I ： 人 机 交 互 接 口 ， 也 就 是 前 几 篇 文 章 中 提 到 的 实 验 箱 中 的 小 屏 幕 ， 它 用 来 模 拟 工 业 环 境 中 的 操 作 屏 ， 以 及 工 业 运 行 设 备 （ 如 交 通 信 号 灯 ， 储 水 罐 等 ） 。 P L C ： 逻 辑 控 制 器 ， 在 P L C 中 写 好 程 序 用 来 控 制 H M I 中 的 交 通 信 号 灯 和 储 水 罐 等 。 网 络 攻 击 就 是 恶 意 攻 击 者 向 目 标 P L C 和 H M I 发 送 大 量 的 恶 意 数 据 ， 使 P L C 与 H M I 之 间 不 能 正 常 通 信 ， 导 致 H M I 不 能 接 收 ， 或 者 接 收 错 误 的 指 令 ， 进 而 造 成 严 重 的 后 果 。 0 x 0 4   防 御 方 案 防 御 方 案 网 络 攻 击 分 为 很 多 种 ， 有 网 络 带 宽 占 用 、 资 源 占 用 、 不 安 全 的 协 议 占 用 等 等 ， 面 对 多 种 不 同 的 网 络 攻 击 行 为 ， 我 们 首 先 需 要 一 个 能 够 有 效 发 现 它 的 能 力 ， 其 次 才 能 拒 绝 恶 意 流 量 的 攻 击 。 目 前 ， 我 司 就 有 一 套 可 以 完 整 的 解 决 方 案 ， 通 过 采 集 器 + 厂 级 平 台 + 大 数 据 平 台 的 方 式 ， 收 集 全 流 量 数 据 ， 然 后 使 用 大 数 据 + 人 工 智 能 的 方 式 对 目 标 产 生 的 日 志 进 行 关 联 分 析 ， 从 而 挖 掘 出 异 常 流 量 。 最 终 以 多 种 方 式 进 行 反 馈 ， 如 邮 件 、 短 信 或 自 动 处 置 等 。 给 工 控 安 全 一 双 可 以 看 得 见 的 眼 睛 ， 使 工 控 安 全 看 得 见 。 0 x 0 5   下 集 预 告 下 集 预 告
今 天 我 们 从 网 络 层 面 分 析 了 ， 当 工 业 设 备 接 入 互 联 网 后 所 面 临 的 风 险 ， 以 及 面 对 这 样 的 风 险 应 该 采 取 什 么 的 防 护 措 施 。 下 一 章 我 们 将 分 享 指 令 攻 击 ， 如 果 说 网 络 攻 击 和 工 控 安 全 没 有 太 大 关 系 的 话 ， 那 么 指 令 攻 击 将 是 真 正 进 入 工 控 安 全 领 域 的 第 一 步 。 请 大 家 敬 候 下 一 次 分 享 。 精 彩 推 荐 精 彩 推 荐 阅 读 原 文
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