工业控制系统(ICS)安全等级通常分为四个级别:1. 级别0:最低安全等级,无特殊安全措施。2. 级别1:基本安全措施,如物理隔离和访问控制。3. 级别2:增强安全措施,包括防火墙、入侵检测系统等。4. 级别3:最高安全等级,实施全面的安全策略和高级防护措施。这些级别旨在确保工业控制系统的安全性和可靠性,防止潜在的网络攻击和故障。
工业控制系统(Industrial Control Systems, ICS)是现代工业生产的核心,其安全等级的划分对于保障生产效率和系统安全至关重要。工业控制系统通常被分为三个层级:现场级、设备级和系统级。这三个层级共同构成了工业控制系统的基础架构,它们在生产功能和安全防护方面发挥着关键作用。
工业控制系统由计算机设备和工业过程控制部件组成,实现了自动化控制。它包括了数据采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)、远程测控单元(RTU)、传感/监视/控制/诊断系统等。此外,还包括了制造执行系统(MES)、历史数据库、图形化界面和企业资源管理系统(ERP)等信息系统。工控系统的安全不仅涉及设备安全、功能安全,还包括信息安全,覆盖了控制层、网络层、系统层和管理层,贯穿了设计、研发、实施和运维的全生命周期。
在工业控制系统中,设备级和现场级系统通常采用嵌入式结构,使用专用的实时操作系统和实时数据库。而系统级则更多地采用通用操作系统,以便于人机交互和与其他生产管理系统、信息系统的互联。这三个层级之间紧密联系,相互传导,共同构成了整个工业控制系统的系统观。
设备级作为个体,结合防危模块形成设备本体。防危模块负责对设备进行防危处理,并将监测到的数据上传至现场级本体系统。在检测到异常操作时,防危模块会向用户提供建议或触发设备自带的安全处置功能。
现场本体结合系统态势感知和信息安全形成系统本体。系统本体接收来自现场级本体的数据,进行总体态势感知,并将系统态势下发到各个现场本体。设备本体结合关联模式及信息安全模块形成现场本体。
现场本体在系统中发挥着承上启下的作用。它一方面接收来自设备本体的安全监测数据,主动检测下一级本体的运行状态并进行预警分析;另一方面,将现场级数据上传至系统,并接收来自系统的动态感知数据,对专家知识库和规则库进行调整。
基于工程控制论的思想,我们设立了设备级、现场级以及系统级三个层级的工控本体。利用信息安全、人工智能等技术,建立各级本体中工控个体的防危机制,实现主动防御。通过分析工控组成个体的属性及其关系,建立用于协同防御的关联模式。通过对事件的态势分析,实现工业全生命周期的安全防护和生产功能。
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