在數字化轉型與智能制造浪潮的推動下，工業控制系統（ICS）已成為關鍵基礎設施的核心。其與信息網絡的深度融合也帶來了前所未有的安全挑戰。面對復雜、封閉且對實時性要求極高的工業環境，許多組織在安全防護上常感“無從著手”。本文將探討如何以“安全審計”與“網絡與信息安全軟件開發”為雙重起點，構建工業控制系統的安全防線。

一、破解“無從著手”：明確工業控制系統安全的獨特起點

工業控制系統安全與傳統IT安全存在顯著差異。其起點并非簡單地部署防火墻或殺毒軟件，而在于深刻理解OT（運營技術）環境。首要步驟是：

1. 資產識別與網絡拓撲梳理：全面清點所有工業設備（如PLC、DCS、SCADA組件）、網絡連接（包括老舊串行總線與現代工業以太網）以及數據流。這是所有安全工作的基石。
2. 業務影響分析：明確各系統組件在工業生產流程中的角色，評估其一旦遭受破壞可能導致的物理損害、生產中斷、安全或環境事故。安全防護的優先級應與此直接掛鉤。
3. 接受“不完美”的現實：許多工業系統使用生命周期長達數十年的老舊設備，無法打補丁或安裝傳統安全代理。安全策略必須適應這一現實，聚焦于隔離、監控與行為控制。

明確了這一獨特起點后，系統性的安全審計便成為將安全策略落地的第一個關鍵行動。

二、奠定基石：工業控制系統安全審計的三大核心步驟

安全審計并非一次性檢查，而是一個持續循環的過程，旨在發現漏洞、評估風險并驗證控制措施的有效性。對于ICS環境，可聚焦于以下三大步驟：

步驟一：準備與發現階段
此階段的目標是“看見”整個工業網絡，建立審計基線。

• 非侵入式資產發現：使用專用工具被動監聽網絡流量，在不干擾生產過程的前提下，自動識別所有在線設備、其制造商、型號、固件版本及通信協議。
• 策略與文檔審查：檢查現有的安全策略、網絡架構圖、變更管理流程是否完備并得到遵循。
• 物理安全評估：檢查控制室、現場設備柜的物理訪問控制措施。

步驟二：評估與分析階段
此階段深入評估已發現資產的風險狀況。

• 脆弱性評估：針對識別出的設備和軟件，對照ICS-CERT等專業漏洞數據庫，評估已知漏洞的嚴重性及被利用的可能性。特別注意默認憑證、未加密通信等常見問題。
• 配置審計：檢查關鍵控制器（如PLC）的邏輯程序、網絡設備的訪問控制列表（ACL）、用戶賬戶權限設置是否符合安全最佳實踐。
• 流量與行為分析：建立正常的網絡通信與進程行為基線，并分析是否存在異常連接、非法協議指令或數據外傳等可疑活動。

步驟三：報告與改進階段
此階段將發現轉化為可執行的行動計劃。

• 風險量化與優先級排序：結合業務影響分析，對發現的風險進行評級（如高、中、低），明確修復的緊急程度。
• 制定補救路線圖：提出具體、可行的整改建議，可能包括網絡分段、補丁管理、策略強化、人員培訓等。對于無法立即修復的風險，需制定臨時補償性控制措施。
• 審計結果溝通與跟進：向管理層和技術團隊清晰匯報風險狀況，并建立跟蹤機制，確保整改措施得到落實，形成安全管理的閉環。

通過這三大步驟，安全審計為ICS安全提供了清晰的現狀圖景和行動指南。而要持續、自動化地實施這些監控與防護措施，則離不開定制化的網絡與信息安全軟件開發。

三、構建主動免疫：面向工業控制系統的安全軟件開發要點

通用IT安全軟件往往難以直接應用于ICS環境。針對性的安全軟件開發需關注以下核心：

1. 輕量級與無代理設計：為避免影響關鍵控制器的性能和穩定性，監控軟件應盡可能采用網絡旁路偵聽（如利用鏡像端口）的方式，或在必要時使用經過嚴格測試的極簡代理。
2. 深度協議解析能力：軟件需內置對Modbus TCP、OPC UA、DNP3、Profinet等數十種工業協議的深度包檢測（DPI）引擎，能夠理解指令語義，從而精準識別非法操作（如對水泵發送異常頻率設定值）。
3. 異常檢測與機器學習：開發行為分析算法，學習各設備、工作站、用戶的正常行為模式（如通信周期、指令類型、數據范圍），并實時檢測偏離基線的異常活動，實現未知威脅的發現。
4. 與工控環境的無縫集成：軟件需支持與工業歷史數據庫、報警管理系統、工單系統對接，確保安全事件能融入現有的運營響應流程，避免形成“信息孤島”。
5. 穩固性與可靠性優先：軟件開發必須遵循高可靠性與容錯設計原則，確保自身不會成為系統的故障點或攻擊入口。

###

工業控制系統的安全建設，始于對OT環境的深刻理解與接納。通過系統性的安全審計（發現-評估-改進三大步驟）摸清家底、識別風險，再輔以專門為工業環境量身定制的網絡與信息安全軟件來實現持續監控與主動防護，組織便能從最初的“無從著手”轉向構建一個層次化、可持續的主動防御體系。這是一條將信息安全與物理世界安全深度融合的必經之路，也是保障關鍵基礎設施穩定運行的堅實基石。