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奇安信科技集團股份有限公司（以下簡稱奇安信，股票代碼688561）成立于2014年，專注于網(wǎng)絡空間安全市場，向政府、企業(yè)用戶提供新一代企業(yè)級網(wǎng)絡安全產(chǎn)品和服務，在人員規(guī)模、收入規(guī)模和產(chǎn)品覆蓋度上均位居行業(yè)第一。2022年3月13日，奇安信圓滿完成了北京冬奧會和冬殘奧會網(wǎng)絡安全保障工作，兌現(xiàn)了北京冬奧網(wǎng)絡安全“零事故”的承諾，為我國關鍵信息基礎設施和重大活動的網(wǎng)絡安全保障提供示范樣本和有益經(jīng)驗。

隨著數(shù)控系統(tǒng)在工控領域的廣泛應用，逐漸成為國家關鍵基礎設施和各類工業(yè)生產(chǎn)的核心組件。奇安信通過本項目的實施，構(gòu)建工控安全攻防和工控安全滲透靶場環(huán)境，研究漏洞利用、惡意代碼利用等技術(shù)，提高數(shù)控機床信息安全檢測能力，助力數(shù)控機床的安全運行。

項目

概況

1. 項目背景

隨著信息和通信技術(shù)的高速發(fā)展，作為國家關鍵基礎設施和各類工業(yè)生產(chǎn)核心組件的數(shù)控系統(tǒng)面臨越來越嚴重的安全威脅。當前國內(nèi)外主流的安全防御思想已經(jīng)逐漸由安全設備驅(qū)動、邊界被動防御、已知威脅檢測轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ａ繑?shù)據(jù)驅(qū)動、多層縱深防護、未知威脅發(fā)現(xiàn)。大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的異常發(fā)現(xiàn)、主動預警的安全監(jiān)測響應體系正成為當前在隔離、加密等傳統(tǒng)防護措施上的重要補充手段。APT攻擊、0day漏洞等新型安全威脅會有針對性地繞開以預防為主的傳統(tǒng)安全防御體系，在很長的時間內(nèi)不易被發(fā)現(xiàn)，而內(nèi)部人員出于各種目的的違規(guī)行為也是一個重要的安全事件根源。在新的形勢下，被動防御體系面臨越來越多的針對性問題，不同程度上限制了當前“互聯(lián)網(wǎng)+”和中國智能制造戰(zhàn)略、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等的技術(shù)發(fā)展和業(yè)務開展的靈活性。

由于數(shù)控系統(tǒng)在平臺、系統(tǒng)和協(xié)議等方面的特殊性，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)安全防護方法和工具很大程度上不能滿足要求，亟需針對數(shù)控系統(tǒng)開展網(wǎng)絡安全攻防能力建設，提高數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全防護水平，滿足工控側(cè)對安全性、可靠性和穩(wěn)定性的高要求。

2. 項目簡介

基于數(shù)控機床場景的工控網(wǎng)絡安全靶場具有攻防演練、滲透測試、漏洞挖掘、風險評估和檢測預警等能力，實現(xiàn)基于數(shù)控系統(tǒng)場景的工控安全攻防靶場、工控安全滲透靶場的建設，主要包括：

（1）建設工控安全攻防靶場,采用工業(yè)漏洞掃描系統(tǒng)、工業(yè)漏洞挖掘系統(tǒng)等對數(shù)控系統(tǒng)進行全面的安全檢測，探測發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中存在的安全漏洞，對漏洞進行危險性評估；此外，與安全建設相結(jié)合，部署工業(yè)防火墻、工業(yè)安全監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)主機安全防護系統(tǒng)等產(chǎn)品，驗證防護方案有效性。

（2）建設工控安全滲透靶場，通過模擬惡意人員、黑客組織、敵對勢力等不同強度的滲透活動，測試數(shù)控系統(tǒng)在滲透環(huán)境下的防護水平和安全短板；同時能夠?qū)B透途徑、漏洞利用、痕跡清除等滲透過程進行驗證，從而提升數(shù)控系統(tǒng)的安全運行能力。

3. 項目目標

通過該靶場的落實實施，將虛擬化IT/OT網(wǎng)絡與工業(yè)流程仿真模型相結(jié)合，建立工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全攻防基礎靶場環(huán)境，提供基于數(shù)控系統(tǒng)場景的安全可靠的演練、滲透和對抗等功能和服務，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)脆弱性檢測，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡威脅，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡安全攻防能力的整體提升。

二、項目實施概況

1. 項目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容

基于數(shù)控系統(tǒng)場景的工控網(wǎng)絡安全靶場以虛擬化、大規(guī)模網(wǎng)絡仿真、滲透測試、漏洞掃描、數(shù)據(jù)采集分析、工業(yè)仿真等技術(shù)對數(shù)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡架構(gòu)、系統(tǒng)設備、業(yè)務流程、工藝狀態(tài)、運行環(huán)境進行模擬仿真和復現(xiàn)，提供攻防演練、漏洞挖掘、風險評估、滲透測試、技術(shù)驗證等服務的一體化靶場平臺。

圖1：工控網(wǎng)絡安全靶場平臺

技術(shù)支撐層具備接入各類軟硬件資源、網(wǎng)絡仿真、可視化組網(wǎng)引擎等能力，為平臺提供基礎技術(shù)支撐；平臺管理層通過對鏡像、組件的接入，構(gòu)建核心資源，提供對平臺本身的運營管理支撐，包括用戶管理、角色與權(quán)限管理等，同時提供應用層通用的資源庫，如各類安全工具、知識庫、數(shù)據(jù)采集工具等；平臺應用層是根據(jù)工業(yè)企業(yè)典型使用場景和業(yè)務流程，支撐攻防演練、滲透測試、漏洞挖掘、風險評估和檢測預警。

2. 具體應用場景和應用模式

(1)工控安全攻防靶場建設

依托工控網(wǎng)絡安全靶場平臺，構(gòu)建工控安全攻防靶場環(huán)境。攻防演練是一項檢驗信息安全防護能力以及應急響應速度的信息安全服務。在靶場提供的可控演練環(huán)境內(nèi)，集成網(wǎng)絡安全攻防領域內(nèi)漏洞掃描探針，使用專業(yè)的攻防手段，在完全可控的環(huán)境中構(gòu)造網(wǎng)絡攻防的真實場景并對其進行解析和分析呈現(xiàn)。工控安全攻防靶場支持兩種演練類型：網(wǎng)絡攻擊和網(wǎng)絡防御。

網(wǎng)絡攻擊場景架構(gòu)如下：

圖：工控安全攻防靶場——漏洞掃描架構(gòu)

工控安全攻防靶場——漏洞掃描組件針對工控仿真環(huán)境中的控制器、伺服器和計算機集成制造網(wǎng)絡中存在的常見漏洞、典型漏洞、0day漏洞等進行掃描和檢查，并利用大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)對當前已發(fā)現(xiàn)的漏洞進行關聯(lián)性分析，生產(chǎn)關聯(lián)分析報告。

網(wǎng)絡防御：工控安全靶場平臺防御是通過接入該場景實施網(wǎng)絡防御體系， 包括但不限于邊界防護類（工業(yè)網(wǎng)閘、工業(yè)防火墻）、檢測與審計類（工業(yè)安全監(jiān)測系統(tǒng)）、主機防護類（工業(yè)主機安全防護系統(tǒng)）、安全管理類（工業(yè)安全管理與運營分析平臺）等產(chǎn)品，通過該體系，實時發(fā)現(xiàn)攻擊行為并對仿真工控系統(tǒng)進行防護，驗證安全產(chǎn)品和防護方案的有效性。

(2)工控安全滲透靶場建設

依托工控網(wǎng)絡安全靶場平臺，構(gòu)建工控安全滲透靶場環(huán)境。該系統(tǒng)滲透測試功能模塊主要實現(xiàn)利用主動滲透方式對當前的機床、工控系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡及設備進行信息安全掃描，嘗試以各種方式查看是否對當前系統(tǒng)造成威脅。滲透測試模塊架構(gòu)如下：

圖：工控安全滲透靶場——滲透測試模塊架構(gòu)

滲透功能模塊采用了載荷變形、編碼和HTTP分片傳輸?shù)燃夹g(shù)，自動化繞過防護設備，防止被防護設備攔截而檢測不出漏洞；支持通過高質(zhì)量插件提供的漏洞利用接口，可以直接讓使用人員通過接口利用漏洞，從而進行更深一步的測試；可以在對漏洞詳情不太了解的情況下，對檢測出的漏洞進行真正的漏洞利用，發(fā)揮漏洞真正的威力；考慮到漏洞發(fā)現(xiàn)、漏洞利用和后滲透的自動化銜接，滲透功能模塊使用自動化滲透流程管控技術(shù)，實現(xiàn)了漏洞發(fā)現(xiàn)、利用到權(quán)限獲取與維持的整個過程。

惡意代碼滲透是一個無監(jiān)管的、自動的從模型建立到模型檢測的全方位功能模塊。全模塊分為工控系統(tǒng)惡意代碼武器庫、工控系統(tǒng)惡意代碼滲透投放、工控系統(tǒng)惡意代碼滲透狀態(tài)評估三大功能，分為三大核心技術(shù)：惡意代碼聚類技術(shù)、惡意代碼檢測規(guī)則自學習技術(shù)、惡意代碼檢測判定技術(shù)。

網(wǎng)絡滲透可對控制器、伺服器和計算機集成制造網(wǎng)絡等進行滲透，支持刺探、掃描、泛洪滲透、鑒別滲透、迂回滲透、偽裝、讀取、復制、竊取、篡改、刪除等滲透動作。

3. 其他亮點

(1)解決工控系統(tǒng)缺乏網(wǎng)絡安全攻防基礎平臺的問題

在工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全研究中，攻擊手段和防護方法的研究都是不可或缺的。在工業(yè)領域，工控系統(tǒng)一旦遭受攻擊將帶來較為嚴重的經(jīng)濟損失、人員傷亡，基于此特點，建設工控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全攻防能力平臺，在工控系統(tǒng)未遭受真實攻擊的情況下，對工控系統(tǒng)進行攻擊模擬，直觀反映攻擊后果引起重視，同時也能綜合評價被測工控系統(tǒng)抵御網(wǎng)絡攻擊的能力，從而提出安全改進方案，提升工控系統(tǒng)安全防護能力。

(2)解決工控系統(tǒng)脆弱性檢測能力不足的問題

國外在漏洞掃描技術(shù)方面的研究相對起步較早，并且也取得了一定的成果。基于漏洞掃描與挖掘的成果構(gòu)建完備的漏洞庫，是安全研究領域的一項重要課題。目前國內(nèi)在這方面的能力相對較弱，基于該靶場可以利用工控漏洞掃描工具和工控漏挖工具對工控系統(tǒng)進行脆弱性探測，助力工業(yè)漏洞基礎研究。

(3)解決工控系統(tǒng)網(wǎng)絡威脅難發(fā)現(xiàn)的問題

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全事件分析思路是遍歷各個安全設備的告警日志，嘗試找出其中的關聯(lián)關系。但在工控實戰(zhàn)過程中，針對工控生產(chǎn)裝備的攻擊，尤其是攻擊者采用某些手段進行證據(jù)銷毀工作后，依靠傳統(tǒng)的分析方式、傳統(tǒng)安全設備通常都無法對APT攻擊的各個階段進行有效的檢測。基于數(shù)控系統(tǒng)場景的工控網(wǎng)絡安全靶場建設，助力安全人員實現(xiàn)格式化檢測，從海量的數(shù)據(jù)中找到有價值的信息。

三、下一步實施計劃

1. 推廣應用

基于數(shù)控機床場景的工控網(wǎng)絡安全靶場培養(yǎng)客戶操作員以及工控系統(tǒng)人員的安全意識和安全能力。靶場在檢驗企業(yè)數(shù)控系統(tǒng)整體安全能力的同時，可對數(shù)控系統(tǒng)進行定制化靶場環(huán)境復現(xiàn)，利用工業(yè)控制系統(tǒng)存在的漏洞進行專業(yè)演練，用可控的方式對其進行安全攻擊，加強客戶操作員和工控系統(tǒng)人員對漏洞本質(zhì)的理解，客戶根據(jù)靶場的漏洞特征分析報告有針對性的消除漏洞。本靶場將滿足我國相關行業(yè)的需求，具備巨大的市場前景，同時也將大大提升我國關鍵基礎設施的網(wǎng)絡安全防護能力。

四、項目創(chuàng)新點和實施效果

1. 項目先進性及創(chuàng)新點

(1)漏洞發(fā)現(xiàn)和關聯(lián)分析技術(shù)

基于大數(shù)據(jù)處理的漏洞發(fā)現(xiàn)和關聯(lián)分析技術(shù)成為對工控系統(tǒng)安全漏洞、威脅、脆弱性、異常行為分析的有力武器。利用大數(shù)據(jù)分析對全網(wǎng)資產(chǎn)面臨的安全漏洞影響面快速定位，應用資產(chǎn)價值、業(yè)務價值和業(yè)務連續(xù)性影響等數(shù)據(jù)，綜合漏洞風險等級、漏洞類型、漏洞危害性等數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)關聯(lián)分析，給出漏洞處置優(yōu)先級及處置建議。

(2)高度自動化的滲透測試技術(shù)

基于數(shù)控系統(tǒng)場景的工控網(wǎng)絡安全靶場采用高度自動化的滲透測試技術(shù)，包括自動探測技術(shù)（端口掃描、指紋識別、子域名識別、漏洞探測等）、自動障礙繞過技術(shù)（機器學習驗證碼識別技術(shù)、Bypass WAF技術(shù)）、自動利用技術(shù)（針對無法完全自動化利用的漏洞，“一鍵式”手動調(diào)用漏洞插件）和自動權(quán)限獲取技術(shù)（利用漏洞、口令爆破等方法自動獲取用戶權(quán)限）。

(3)設備建模和數(shù)據(jù)對接技術(shù)

將大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡安全分析技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集分析，功能維度進行匯總、查看、統(tǒng)計及處置。設備仿真和數(shù)據(jù)采集技術(shù)成為對工控系統(tǒng)安全威脅和系統(tǒng)狀態(tài)異常分析的有力武器。利用采集的數(shù)據(jù)進行分析能夠?qū)υO備安全態(tài)勢、運行狀態(tài)和工控資產(chǎn)進行可視化展示，并通過可視化界面進行數(shù)據(jù)關聯(lián)查詢，及時對工控環(huán)境中未來風險進行預測、預防。

2. 實施效果

基于數(shù)控系統(tǒng)場景的工控網(wǎng)絡安全靶場可以全方位模擬工控場景，將虛擬工控節(jié)點和實體工控節(jié)點相結(jié)合部署在同一業(yè)務場景之中，通過虛實結(jié)合的技術(shù)手段模擬真實工控業(yè)務場景。由于提供虛擬與實體結(jié)合的部署方式，可以提供靈活的、真實的生產(chǎn)場景，支持從管理、監(jiān)控、操作、執(zhí)行、現(xiàn)場的多層級模擬能力，最大限度的復原全部生產(chǎn)流程及供需。基于該靶場可以實現(xiàn)覆蓋全行業(yè)場景，全產(chǎn)業(yè)要素，全領域空間的安全攻防演練和滲透測試，保障工業(yè)控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，大大提升我國重要關鍵基礎設施的網(wǎng)絡安全防護能力。