引言
在石油化工、航空航天等关键领域,加注控制系统承担着精准地加注燃料、原油等物料的重要职责[1]。以航天发射为例,加注系统通过精确控制加注量和加注流程保障产品的质量,其“多贮箱并行加注、分阶段精准控制”的独特工艺特性,使其在实时性、可靠性需求上有更高的要求:加注各阶段需实时匹配贮箱状态,全系统精准同步,发射全流程需零中断运行,具备硬件—软件—网络—数据各方面冗余容错能力和抗干扰能力。随着工业互联网的兴起,加注控制系统接入网络,实现了智能化管理与远程操作,但也因此暴露出恶意攻击、数据泄露、系统被篡改等网络安全问题,给系统正常运行和行业生产安全带来严重威胁。
黑客入侵数据采集与监视控制(SCADA)系统,通过发送大量虚假请求致其瘫痪,进而引发供水系统中断[2];虚假数据注入攻击非法获取或修改数据库信息,造成传感器采集量不准影响产品质量[3];恶意软件入侵可能窃取关键数据或控制加注设备,引发安全事故[4];内部人员违规操作也会破坏系统稳定性和数据保密性。这些威胁不仅影响正常生产,严重时还会因加注失控导致爆炸、泄漏等重大灾难。比如某石化企业曾因系统漏洞遭受注入攻击,加注参数被修改使原料加注过多,引发局部装置异常,造成重大经济损失和环境污染。
目前,现有的安全防护方案普遍存在防护维度单一、协同性不足、动态适配能力欠缺等局限,有些方案侧重单一防护策略,难以抵御复合型网络攻击[5],有些仅对控制系统单层分析,无法实现各层协同防护,部分方案采用静态防护架构,难以适配加注控制系统在不同运行阶段的动态安全需求[6]。本文结合加注控制系统的层级结构与安全需求,采用系统设计方法,设计了一套全面的立体化安全防护方案,明确各层级、各策略的功能定位,形成覆盖加注控制系统设备层、控制层、监控层和平台层的全生命周期防护,抵御各类网络攻击,保障系统安全稳定可靠运行。
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作者信息:
张超1,陈佳2,秦志伟1,李闯1,李静1
(1.中电智能科技有限公司,北京102209;
2.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所,北京102209)