橫河電機(jī)集團(tuán)(Yokogawa，社長：Takashi Nishijima)宣布與日本國立信息通信技術(shù)研究院(NICT，院長：Masao Sakauchi博士)、京都大學(xué)的Yasuo Okabe教授以及前京都大學(xué)的副教授Hiroki Takakura合作，共同研發(fā)一種控制系統(tǒng)流量的可視化與分析技術(shù)，以驗(yàn)證其完整性。該項(xiàng)技術(shù)能快速檢測惡意軟件感染等安全事故，是業(yè)界首例網(wǎng)絡(luò)健康狀況檢查服務(wù)，由橫河電機(jī)發(fā)售。它結(jié)合了可視化技術(shù)和流量數(shù)據(jù)的收集與分析，以便驗(yàn)證控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的完整性，預(yù)計將提高公用事業(yè)領(lǐng)域中控制系統(tǒng)的安全性。
【背景】
由于以極其重要的基礎(chǔ)設(shè)施(如公共設(shè)施：電力、天然氣、水)為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)攻擊的擴(kuò)散，控制系統(tǒng)的安全性最近幾年已經(jīng)成為令人非常擔(dān)憂的問題。由于控制系統(tǒng)越來越依賴操作系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，而兩者都是開放、通用的，因此現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)攻擊非常普遍，且有多種感染途徑，不僅通過互聯(lián)網(wǎng)，還可以通過USB存儲設(shè)備及其他媒介，因此很難防止所有的惡意軟件感染。所以，目前急需一種能快速檢測安全事故的技術(shù)。這種技術(shù)不應(yīng)影響控制系統(tǒng)的可用性(穩(wěn)定、連續(xù)操作)，因?yàn)檫@些系統(tǒng)需要保持不間斷操作很長時間，甚至長達(dá)幾十年。
【成就】
圖1 開發(fā)的技術(shù)的原理圖
NICT、橫河電機(jī)及京都大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了一種控制系統(tǒng)流量的可視化與分析技術(shù)，用于驗(yàn)證完整性，并快速檢測惡意軟件感染等安全事故。
與流量的數(shù)量和方向不斷變化的通用信息系統(tǒng)不同，流量狀況正常時控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更易于識別，因?yàn)檫@些系統(tǒng)是設(shè)計用于特定目的的。我們主要集中于這一特點(diǎn)。
我們的技術(shù)將正常控制系統(tǒng)流量狀況的數(shù)據(jù)保存為白名單。參照該名單，該項(xiàng)技術(shù)監(jiān)視控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)，檢測任何異常情況，如流量增加或用未知IP地址通信，這些可能是惡意軟件造成的。
另外，通過使用NICT開發(fā)的實(shí)時流量可視化系統(tǒng)NIRVANA*1，我們改善了這項(xiàng)技術(shù)，使其符合控制系統(tǒng)使用的獨(dú)特通信協(xié)議。因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，該項(xiàng)技術(shù)能更容易地鑒別流量狀況(圖2和圖3)。
圖2 控制網(wǎng)絡(luò)可視化示例(正常情況下)
由于無需在每個控制系統(tǒng)主機(jī)(或服務(wù)器)上安裝檢測軟件，該技術(shù)很容易引進(jìn)，且不會影響控制系統(tǒng)的可用性。
圖3 控制網(wǎng)絡(luò)可視化示例(發(fā)生事故時)
這種情況下，控制室A中的主機(jī)被惡意軟件感染，網(wǎng)絡(luò)流量增加。
【未來前景】
該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)與橫河電機(jī)用于控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全支持服務(wù)相融合(URL: )，預(yù)計將使用于極其重要的基礎(chǔ)設(shè)施中的控制系統(tǒng)更加安全。我們的目標(biāo)是使世界變得更加安全，因此將繼續(xù)研發(fā)用于控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
<術(shù)語>
*1 NIRVANA (NIcter Real-network Visual Analyzer)(NIcter實(shí)時網(wǎng)絡(luò)可視分析儀)
NICT研發(fā)的一種系統(tǒng)，用于實(shí)時流量可視化與分析。NIRVANA通過流量可視化，減少了管理大規(guī)模、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的工作量。當(dāng)發(fā)生故障時，可快速采取行動。NIRVANA是NICT的技術(shù)，可按照合同進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
NIRVANA的實(shí)時流量可視化
(左側(cè)：包到包的可視化模式，右側(cè)：地址塊視圖)
關(guān)于橫河電機(jī)集團(tuán)
橫河電機(jī)集團(tuán)擁有88家公司，業(yè)務(wù)覆蓋全球56個國家。自從1915年創(chuàng)立以來，年營業(yè)額可達(dá)35億美元的橫河電機(jī)集團(tuán)一直致力于前沿技術(shù)的研究與創(chuàng)新。我公司在全世界圍繞工業(yè)自動化與控制(IA)、測試與測量及其他業(yè)務(wù)板塊開拓業(yè)務(wù)。尤其在工業(yè)自動化領(lǐng)域，橫河電機(jī)在眾多行業(yè)中均起著關(guān)鍵性的作用，如石油、化工、天然氣、電力、鋼鐵、造紙、制藥和食品加工等。了解更多信息，敬請登錄。
（轉(zhuǎn)載）
