工业互联网安全

第1章工业互联网概述.....................................................................1

1.1 工业发展历史..................................................................................1

1.2 各国工业发展战略..........................................................................3

1.2.1 美国工业互联网战略...................................................................4

1.2.2 德国工业4.0战略......................................................................... 5

1.2.3 中国制造2025战略...................................................................... 6

1.3 工业互联网与物联网......................................................................7

1.4 工业互联网与网络空间安全..........................................................8

1.5 工业互联网技术发展现状.............................................................10

1.5.1 网络体系......................................................................................11

1.5.2 平台体系......................................................................................12

1.5.3 安全体系......................................................................................13

1.5.4 应用..............................................................................................13

第2章工业互联网体系....................................................................14

2.1 网络与连接.....................................................................................14

2.1.1 工业互联网网络连接概述..........................................................14

2.1.2 网络互连......................................................................................14

2.1.3 数据互通......................................................................................16

2.2 标识解析.........................................................................................16

2.2.1 什么是标识解析..........................................................................16

2.2.2 标识解析体系建设总体方案......................................................17

2.2.3 标识解析体系整体架构..............................................................18

2.2.4 标识解析体系的技术发展趋势..................................................19

2.2.5 标识解析体系的重点工作方向..................................................20

2.3 边缘计算.........................................................................................20

2.3.1 什么是边缘计算..........................................................................21

2.3.2 边缘计算的优点..........................................................................21

2.3.3 数据抽象......................................................................................22

2.3.4 服务管理......................................................................................22

2.3.5 私密性..........................................................................................23

2.4 平台与数据.....................................................................................23

2.4.1 工业互联网平台体系架构..........................................................23

2.4.2 工业互联网平台应用场景..........................................................24

2.4.3 工业互联网与智能化转型..........................................................26

2.5 工业应用.........................................................................................26

2.5.1 工业互联网的基本定位和价值..................................................26

2.5.2 工业互联网的应用场景..............................................................27

2.5.3 平台落地的挑战..........................................................................27

第3章工业控制基础知识.................................................................29

3.1 自动化通信协议.............................................................................29

3.1.1 程序自动化..................................................................................29

3.1.2 工业控制系统..............................................................................31

3.1.3 智能建筑......................................................................................33

3.1.4 输配电通信协议..........................................................................39

3.1.5 智能电表......................................................................................50

3.1.6 车用通信......................................................................................52

3.2 工业控制系统ICS...........................................................................54

3.2.1 PLC...............................................................................................54

3.2.2 PLC编程......................................................................................55

3.2.3 工业控制协议..............................................................................56

3.2.4 工业控制网络..............................................................................61

3.2.5 工业互联协议..............................................................................65

3.2.6 DCS..............................................................................................68

3.2.7 SCADA.........................................................................................69

3.3 工业行业..........................................................................................70

3.3.1 电力行业......................................................................................70

3.3.2 智能制造......................................................................................79

3.3.3 智慧能源......................................................................................80

3.3.4 智慧水务......................................................................................81

3.3.5 智慧烟草......................................................................................82

3.3.6 钢铁冶金......................................................................................82

3.3.7 交通运输......................................................................................83

第4章工业互联网安全体系.............................................................85

4.1 工业信息安全概述.........................................................................85

4.1.1 工业信息安全的再认识..............................................................85

4.1.2 工业信息安全产业的界定..........................................................86

4.2 工业互联网安全概述.....................................................................86

4.2.1 工业互联网安全内涵与范畴......................................................86

4.2.2 工业互联网安全产业结构分类..................................................88

4.3 工控系统安全.................................................................................89

4.3.1 工控网络安全..............................................................................89

4.3.2 工业主机安全..............................................................................91

4.3.3工业应用安全............................................................................ ..94

4.3.4 工业漏洞扫描..............................................................................95

4.3.5 工控漏洞挖掘..............................................................................96

4.4 工业网络安全................................................................................100

4.4.1 网络边缘计算............................................................................102

4.4.2 工业VPN...................................................................................103

4.4.3 工业NAT...................................................................................104

4.4.4 工业互联安全............................................................................105

4.5 工业互联网平台安全...................................................................105

4.5.1 平台边缘层安全........................................................................105

4.5.2 平台IaaS层安全.......................................................................108

4.5.3 平台PaaS层安全......................................................................111

4.5.4 平台SaaS层安全......................................................................113

4.5.5 数据安全防护技术研究与实现方案........................................115

4.6 工业应用安全...............................................................................117

4.6.1 工业组态软件安全....................................................................117

4.6.2 MES安全...................................................................................118

4.6.3 工业应用开发安全....................................................................119

4.7 工业高级威胁检测........................................................................120

4.7.1 震网事件分析............................................................................120

4.7.2 基于全流量的高级威胁检测....................................................124

4.7.3 基于非结构化数据的高级威胁检测........................................129

4.8 工业大数据安全............................................................................131

4.8.1 工业大数据平台安全................................................................131

4.8.2 工业态势感知............................................................................134

4.9 5G安全..........................................................................................141

4.9.1 5G基础知识..............................................................................141

4.9.2 3GPP 5G安全标准解读............................................................169

4.9.3 5G安全需求分析..................................................................... .173

4.9.4 5G有效提升工业互联网效率...................................................188

4.9.5 5G安全风险与影响及对策.......................................................193

4.10 工业信息安全服务......................................................................197

4.10.1 工业信息安全服务特殊性......................................................197

4.10.2 工业信息安全风险评估..........................................................200

第5章等级保护2.0.........................................................................204

5.1 等级保护2.0框架...........................................................................204

5.2 工控安全扩展要求........................................................................205

5.2.1 为什么将工控系统加入等级保护............................................205

5.2.2 工控等级保护2.0的约束条件...................................................205

5.2.3 工业控制系统安全扩展要求....................................................206

5.2.4 工业控制安全缩略语................................................................206

5.2.5 工业控制系统概述....................................................................207

5.2.6 工业控制系统层次模型............................................................207

5.2.7 各层次与等级保护基本要求的映射关系................................208

5.3 云计算安全扩展要求...................................................................209

5.4 物联网安全扩展要求...................................................................211

5.4.1 什么是物联网............................................................................211

5.4.2 物联网的安全问题....................................................................213

5.4.3 等级保护2.0基本要求之物联网安全要求..............................215

第6章工业互联网安全实践..........................................................218

6.1 工业互联网安全框架..................................................................218

6.2 工控安全产品..............................................................................222

6.2.1 总体方案....................................................................................222

6.2.2 工业防火墙................................................................................223

6.2.3 工业审计....................................................................................224

6.2.4 工业卫士....................................................................................226

6.2.5 监管平台....................................................................................226

6.3 云安全产品...................................................................................228

6.4 网络安全产品...............................................................................230

6.4.1 下一代防火墙............................................................................230

6.4.2 入侵防御系统............................................................................231

6.4.3 入侵检测系统............................................................................232

6.5 未知威胁检测系统.......................................................................232

6.5.1 产品出发点................................................................................232

6.5.2 产品定义....................................................................................233

6.5.3 产品架构及原理........................................................................234

6.5.4 典型部署....................................................................................235

6.5.5 产品案例....................................................................................236

6.6 等级保护2.0解决方案..................................................................236

6.6.1 云等级保护解决方案................................................................236

6.6.2 工控安全等级保护解决方案....................................................237

6.7 工业信息安全服务........................................................................239

6.8 工业信息安全研究........................................................................241

6.8.1 超弦实验室介绍........................................................................241

6.8.2 攻防演练平台............................................................................244

6.8.3 工控安全教育实验平台............................................................249

参考文献.......................................................................................253