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★ 杭州安恒信息技術(shù)股份有限公司

1 項目概況

1.1 項目背景

某生物技術(shù)有限公司是一家上市生物制藥企業(yè)，致力于人用疫苗及其相關(guān)產(chǎn)品的研究開發(fā)、生產(chǎn)和銷售，為疾病預(yù)防控制提供服務(wù)。

隨著對信息系統(tǒng)的依賴程度不斷增加，原有的信息化設(shè)備已經(jīng)無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。現(xiàn)需要根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求對原有信息化系統(tǒng)進行優(yōu)化和改造，而信息安全建設(shè)作為信息化建設(shè)中必不可少的環(huán)節(jié)，需要同步進行。國內(nèi)外安全形式日趨嚴峻，為保障網(wǎng)絡(luò)安全，《網(wǎng)絡(luò)安全法》、關(guān)基保護條例、等保2.0標(biāo)準(zhǔn)等相繼發(fā)布，對企業(yè)的業(yè)務(wù)合規(guī)能力、業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全能力和安全運營能力等提出了新的挑戰(zhàn)。

1.2 項目簡介

該企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)之初，未考慮到潛在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，未面向生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)進行體系化網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)。隨著企業(yè)信息化建設(shè)不斷推進，給現(xiàn)有的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)與工控系統(tǒng)帶來很大的風(fēng)險與挑戰(zhàn)。

本項目對該企業(yè)進行網(wǎng)絡(luò)安全整體規(guī)劃與建設(shè)，結(jié)合公司的網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀，確定其安全建設(shè)需求，加強其監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、終端安全查殺能力、應(yīng)急響應(yīng)手段、大數(shù)據(jù)安全平臺和信息系統(tǒng)等級保護建設(shè)的推進工作，全面提升其智能制藥的網(wǎng)絡(luò)安全保護及整網(wǎng)安全能力，并建立一個完善的信息安全預(yù)防、監(jiān)測、防御和響應(yīng)的縱深防御的安全體系，解決其當(dāng)前面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險。

1.3 項目目標(biāo)

某生物技術(shù)有限公司擁有11個廠區(qū)，本項目需要在滿足政策合規(guī)的前提下，通過建設(shè)企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知與綜合管控服務(wù)平臺，實時掌握各生產(chǎn)廠區(qū)工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢，及時通報預(yù)警重大網(wǎng)絡(luò)安全威脅；形成企業(yè)和下屬各生產(chǎn)基地相關(guān)部門協(xié)調(diào)聯(lián)動的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測預(yù)警處置工作機制，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全綜合防控體系；最終形成工業(yè)安全檢測、工業(yè)安全防御、工業(yè)安全運維、工業(yè)安全響應(yīng)的閉環(huán)體系，如圖1所示。

圖1 總體安全方案設(shè)計架構(gòu)

2 項目實施

2.1 業(yè)務(wù)應(yīng)用場景分析

該生物制藥企業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全防御體系仍需完善，系統(tǒng)工業(yè)安全檢測和感知能力不足，沒有建立相應(yīng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測、預(yù)警和感知系統(tǒng)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全重復(fù)檢查、安全風(fēng)險和漏洞重復(fù)通報等問題突出。因此需要具備以下能力：

（1）資產(chǎn)安全集中監(jiān)測能力；

（2）高級威脅檢測能力;

（3）工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測及處置能力；

（4）可視化溯源分析能力；

（5）工業(yè)安全合規(guī)管理能力。

該企業(yè)具有生物制藥行業(yè)的典型特點：廠區(qū)分散、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、各工廠工控系統(tǒng)品牌和型號不統(tǒng)一。項目方案中，根據(jù)業(yè)務(wù)需求規(guī)劃安全域并制定詳細的訪問控制策略，部署網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備構(gòu)建分域控制與縱深防御的安全防護體系，同時通過全面的工業(yè)協(xié)議解析能力及多源異構(gòu)日志分析能力，將安全數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，利用工業(yè)安全態(tài)勢感知平臺進行大數(shù)據(jù)處理，成功打通各安全域的信息孤島，形成工業(yè)安全運營閉環(huán)管理體系，做好協(xié)同防御。

2.2 技術(shù)方案

項目總體設(shè)計采用分域控制與縱深防御相結(jié)合的方式，如圖2所示。

圖2 項目技術(shù)方案示意圖

（1）分域控制：將智能制藥操作系統(tǒng)和外部系統(tǒng)依據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用功能、資產(chǎn)價值及資產(chǎn)所面臨的風(fēng)險，從結(jié)構(gòu)上劃分為不同的安全區(qū)域，并以安全區(qū)域為單位進行安全防御技術(shù)措施的建設(shè)。

（2）縱深防御：智能制藥操作系統(tǒng)圍繞安全管理中心，從安全通信網(wǎng)絡(luò)、安全區(qū)域邊界、安全計算環(huán)境三個維度進行安全技術(shù)和措施的設(shè)計；通過集中管理，對確認的重大威脅或攻擊進行安全聯(lián)動防護，充分考慮各種技術(shù)的組合和功能的互補性，從外到內(nèi)形成一個縱深的安全防御體系。

2.2.1 安全管理中心

（1）新建安全管理域

在服務(wù)器區(qū)新建安全管理域，在安全管理域內(nèi)部署工業(yè)安全態(tài)勢感知平臺、堡壘機、工業(yè)安全管理平臺等安全設(shè)備，在安全管理域與服務(wù)器區(qū)之間部署下一代防火墻，實現(xiàn)服務(wù)器區(qū)與安全管理域的訪問控制。

（2）工業(yè)安全管理平臺

對各安全域的安全設(shè)備進行集中管控、狀態(tài)監(jiān)測、策略配置下發(fā)等，及時發(fā)現(xiàn)、報告并處理工業(yè)控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)攻擊或異常行為，統(tǒng)一調(diào)度安全預(yù)警、安全監(jiān)測、安全防護和應(yīng)急處置。

（3）綜合日志審計平臺

采集各個安全域的日志信息進行審計，支持各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、主機、應(yīng)用及數(shù)據(jù)庫等，滿足政策法規(guī)要求的日志留存期限，支撐事件分析與攻擊溯源。

（4）運維審計與風(fēng)險控制系統(tǒng)（堡壘機）

通過賬號管理、身份認證、自動改密、資源授權(quán)、實時阻斷、同步監(jiān)控、審計回放和自動化運維流程管理等功能，增強運維管理的安全性。

2.2.2 安全通信網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)控制系統(tǒng)與企業(yè)其他系統(tǒng)之間應(yīng)劃分為兩個區(qū)域，即在生產(chǎn)網(wǎng)服務(wù)器與辦公網(wǎng)服務(wù)器之間部署下一代防火墻，通過安全策略實現(xiàn)單向隔離，有效阻隔外部威脅的入侵；

在工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)特點劃分為不同的安全域。本項目根據(jù)工控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)屬性及地理位置等因素，使用工業(yè)防火墻將各工廠劃分為獨立安全域。工業(yè)防火墻具有bypass功能，可確保生產(chǎn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

2.2.3 安全區(qū)域邊界

在各個工廠的生產(chǎn)設(shè)備匯聚交換機數(shù)據(jù)出口處部署訪問控制設(shè)備（工業(yè)防火墻），配置訪問控制策略，禁止任何穿越區(qū)域邊界的E-mail、Web、Telnet、Rlogin、FTP等通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，深度解析工業(yè)協(xié)議，禁止非白名單工業(yè)協(xié)議傳輸；使用工業(yè)安全監(jiān)測審計平臺及流量分析系統(tǒng)，在工業(yè)控制系統(tǒng)安全域內(nèi)進行異常行為和異常流量監(jiān)測。

（1）工業(yè)防火墻

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全域間使用工業(yè)防火墻進行邊界劃分，并配置訪問控制策略，利用工業(yè)防火墻的多業(yè)務(wù)端口實現(xiàn)橫向隔離，只允許特定設(shè)備的特定協(xié)議通過（如OPC、Modbus等）。工業(yè)防火墻具有bypass功能，可確保生產(chǎn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

（2）工業(yè)安全監(jiān)測審計平臺

在各工廠的生產(chǎn)設(shè)備匯聚交換機上部署工業(yè)安全監(jiān)測審計平臺，實時監(jiān)測生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的所有流量，識別多種工控協(xié)議，實現(xiàn)對工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)的異常流量、異常行為、異常操作、非法接入等安全風(fēng)險的實時告警。

（3）流量分析系統(tǒng)

在各工廠的終端匯聚交換機上部署流量分析系統(tǒng)，內(nèi)置海量威脅檢測規(guī)則，覆蓋多種安全場景，有效識別各類IT、OT類網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，實時告警并與工業(yè)安全態(tài)勢感知系統(tǒng)聯(lián)動處置，從而實現(xiàn)高效精準(zhǔn)的威脅檢測。

2.2.4 安全計算環(huán)境

針對此生物制藥企業(yè)應(yīng)用主機安全及管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫審計系統(tǒng)和工控漏洞掃描平臺，實現(xiàn)主機反病毒、外設(shè)管理、數(shù)據(jù)庫審計、資產(chǎn)脆弱性識別等能力，構(gòu)建安全計算環(huán)境。

（1）主機安全及管理系統(tǒng)

在安全域的計算機部署主機安全客戶端，在安全管理中心部署主機安全及管理系統(tǒng)平臺，對所有主機安全客戶端進行統(tǒng)一管理。集成系統(tǒng)加固與防護、網(wǎng)絡(luò)加固與防護等功能，內(nèi)置文件誘餌引擎對勒索病毒具有專防專殺能力；內(nèi)核級東西向流量隔離技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離與防護；擁有補丁修復(fù)、外設(shè)管控、文件審計、違規(guī)外聯(lián)檢測與阻斷等主機安全能力。

（2）數(shù)據(jù)庫審計與風(fēng)險控制系統(tǒng)

在生產(chǎn)網(wǎng)服務(wù)區(qū)內(nèi)部署數(shù)據(jù)庫審計與風(fēng)險控制系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)主機事件、網(wǎng)絡(luò)事件、數(shù)據(jù)庫時間、應(yīng)用系統(tǒng)事件進行審計，并按照目標(biāo)標(biāo)識和事件類型等條件進行統(tǒng)計；通過綜合關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)潛在危害和異常事件。

（3）工控漏洞掃描平臺

可對生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備進行漏洞掃描。工控漏掃擁有豐富的漏洞信息庫，支持對傳統(tǒng)IT系統(tǒng)（包括主流操作系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、虛擬化系統(tǒng)）的漏洞掃描與配置核查，以及對工業(yè)控制系統(tǒng)的漏洞識別檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)安全漏洞，全面掌握當(dāng)前工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)中的安全風(fēng)險，協(xié)助管理者進行漏洞修復(fù)。

2.2.5 工業(yè)安全態(tài)勢感知

工業(yè)安全態(tài)勢感知平臺是生物制藥行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全解決方案的大腦，采用安全大數(shù)據(jù)技術(shù)對工業(yè)安全數(shù)據(jù)進行深度分析，形成安全監(jiān)測、安全分析、安全運營能力，并提供可視化安全態(tài)勢感知呈現(xiàn)。工業(yè)安全態(tài)勢感知打通了信息固定，將各個安全設(shè)備與系統(tǒng)進行聯(lián)動，構(gòu)建了一體化動態(tài)響應(yīng)的工業(yè)信息安全防御體系，如圖3所示。

圖3 工業(yè)安全態(tài)勢感知平臺示意圖

（1）數(shù)據(jù)采集

·支持多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集，收集安全設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機和應(yīng)用系統(tǒng)等日志；

·支持流量采集，可采集全流量信息，深度解析工業(yè)協(xié)議與傳統(tǒng)IT協(xié)議，識別異常通信行為；

·支持資產(chǎn)信息探測，可通過主動探測、流量識別、安全設(shè)備上報等方式，精準(zhǔn)識別資產(chǎn)信息；

·支持漏洞信息采集，能夠采集各類IT資產(chǎn)與工控資產(chǎn)漏洞及不安全配置等風(fēng)險。

（2）安全數(shù)據(jù)分析

平臺結(jié)合IT與OT應(yīng)用場景，內(nèi)置1300多種安全分析模型，包括180多種掃描探查檢測類模型、740多種滲透攻擊檢測類模型、20多種獲取權(quán)限檢測類模型、210多種命令控制檢測類模型和30多種資產(chǎn)破壞類檢測模型，覆蓋Intrusion Kill Chain的各個維度，能有效識別各類網(wǎng)絡(luò)攻擊。

此外，平臺支持自定義工業(yè)安全模型，可根據(jù)用戶實際業(yè)務(wù)場景，將安全生產(chǎn)指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)安全指標(biāo)進行融合分析，從中發(fā)現(xiàn)威脅與風(fēng)險，并進行有效的處置。當(dāng)前支持規(guī)則模型、統(tǒng)計模型、情報模型、關(guān)聯(lián)模型和AI模型等自定義模型。

（3）業(yè)務(wù)應(yīng)用

·資產(chǎn)管理：提供資產(chǎn)底數(shù)管理能力，可在線監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)資產(chǎn)，并識別資產(chǎn)基礎(chǔ)信息、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、安全事件、安全隱患等信息，將資產(chǎn)、事件、人員/單位相關(guān)聯(lián)，為應(yīng)急響應(yīng)提供基礎(chǔ)。

·安全監(jiān)測：可實時監(jiān)測資產(chǎn)、安全事件、安全隱患、工控系統(tǒng)生產(chǎn)指標(biāo)及其他用戶關(guān)注的信息，通過多種可視化方式進行呈現(xiàn)。

·安全分析：平臺通過內(nèi)置規(guī)則實時分析安全事件與安全風(fēng)險，用戶可查看事件級別、范圍、攻擊手段、處置建議等信息，并提供追蹤溯源能力，協(xié)助人員開展處置工作。

·安全運營：平臺提供通報預(yù)警與工單管理，形成流程化的閉環(huán)安全管理機制，確保責(zé)任落實到人。此外，平臺通過SOAR技術(shù)，可聯(lián)動防火墻、主機安全及管理系統(tǒng)等設(shè)備，自動處置安全事件，顯著加強應(yīng)急處置效率。

3 案例亮點及創(chuàng)新性

（1）經(jīng)濟效益

此生物制藥行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全一體化運營解決方案在確保安全生產(chǎn)運營的基礎(chǔ)上，進行網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)，提高生物制藥生產(chǎn)運營安全性以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可用性、完整性和保密性；通過從OT網(wǎng)絡(luò)到IT網(wǎng)絡(luò)多重防護措施，從外到內(nèi)形成一個縱深的安全防御體系，保障系統(tǒng)整體的安全保障能力；保護企業(yè)重要資產(chǎn)，有效提升企業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)水平，減少和避免因網(wǎng)絡(luò)安全事故對生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的影響，減少和避免經(jīng)濟損失，有助于降低成本、提高生產(chǎn)效率、保障產(chǎn)能。

本項目幫助某生物技術(shù)有限公司滿足政策法規(guī)的技術(shù)要求，為其11個廠區(qū)及總部構(gòu)建了以工業(yè)安全態(tài)勢感知為核心的工控安全防護體系，解決了生產(chǎn)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享的安全問題，具備了對安全事件溯源分析和問題定位的能力，提高了安全運維人員的工作效率，有顯著的經(jīng)濟效益。同時，本項目建成后迅速實現(xiàn)了相關(guān)安全技術(shù)落地，并在集團生產(chǎn)基地進行了應(yīng)用，保障了基地制造工廠安全，促進了集團業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。

（2）社會效益

該方案應(yīng)用具有免疫特征的安全防護體系、機制和關(guān)鍵技術(shù)在保證合規(guī)性建設(shè)的同時，可以持續(xù)解決新技術(shù)、新應(yīng)用所帶來的安全問題。同時該項目在行業(yè)內(nèi)具有較高的創(chuàng)新性，建設(shè)完成后可以適配大多數(shù)生物制藥企業(yè)及泛制造企業(yè)場景，促進了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展、安全企業(yè)價值的提升和安全產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。

《自動化博覽》2023年1月刊暨《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全專刊（第九輯）》