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西门子SM332数字量输入模块
产品时间:2020-11-23
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数字通讯技术使得生产过程日益互联互通,但也由此招来了网络犯罪。西门子中央研究院IT安全技术领域,正在研发能够防御网络犯罪的*解决方案,并对其进行严格测试,包括由西门子自有团队发动袭击。

IT犯罪日益猖獗。曾主要限于攻击个人网民的网络犯罪,逐渐对工业界和商界构成重大威胁,网络袭击和工业间谍活动造成的损失,每年已高达数十亿美元。许多工业企业都担心,随着数字技术的普及,整条产业链上的机器和设备互联互通日益紧密,这会引起额外的重大安全风险。但是,为了加快生产速度,提高灵活性,同时保持高成本效益,企业不得不将过去在很大程度上自成一体的设施改造为开放式生产系统。为化解困境,西门子已有解决方案:如果工业界采用*的、整体性安全概念,风险就是可控的。为此,西门子在西门子中央研究院设立了IT安全技术领域,这支IT专家小组,专门为西门子各业务部门研发全面的安全解决方案。

系统地解决漏洞

“过去,门禁和警报系统保护着工厂。如今则是另一种情形,工业安全专家的首要任务是比行动更迅速,抢先发现安全漏洞。”IT安全专家Klaus Lukas如是说。

他领导的ProductCert小组——IT安全技术领域的组成部分之一——专门解决公司内部及外部报告的西门子产品安全漏洞。Lukas指出,“西门子各业务部门的数字化转型,要求我们快速响应,消除这些威胁。”这样一来,如果发现薄弱点,他的团队将立即通知客户,并尽快研发出解决方案弥补漏洞。

与此同时,这支团队与一个安全专家网络保持密切接触。Lukas表示,“这一点不可或缺,不仅是为了建立相互信任的基础,也是为了扩展我们自身的知识范围。”因此,他的团队成员也参加重要的会议和IT活动,以便与来自这个领域的其他人士交流。譬如,在BlackhatUSA和DefCon等会议上,研究人员将发表他们的发现。

扫描数据,查找异常

IT经理必须迅速发现漏洞并采取对策。

另一个构成IT安全的重要部分是一个能够近乎实时地查明网络袭击的监测系统。Heiko Patzlaff博士表示,“总体而言,发现袭击的速度还不够快。恶意程序一旦侵入系统,它能从容地查找数据并达成目标,不论是窃取数据还是操纵数据。”监控系统旨在改善这种状况。他补充道,“我们正在研发能够扫描数据流异常的算法。”譬如,日间或夜间非正常时刻,发生大量数据转移,可能表明受到袭击。同样,莫名其妙连续执行无数次的命令,也可能表明遭遇到了袭击。或者,如果仅白天工作的用户突然在夜间登录,这也可能是网络袭击的信号。Patzlaff指出,“每个IT系统都有其自身的常规和行为模式,因此,必须根据这些特点来调整线索搜索。”监测系统一旦发现异常,将自动通知安全中心。他说:“安全中心的IT安全专家,将分析入侵企图并采取对策。”

西门子中央研究院研发出有助于识别危险袭击的监测服务。

预测表明,未来的挑战将是多么艰巨。随着“工业4.0”信息物理融合技术的日益普及,最终不是成百上千,而是数以亿计的机器、系统、传感器和单独产品将实现相互通讯。

实时识别袭击模式

还有一个重要的构成IT安全的组成部分是通过监测设施运行环境来检测袭击,如制造工厂或电站等。Martin Otto博士带领的CERT研究小组,正在研发新的解决方案,以支持安全专家尽早发现这些袭击并成功地抵御袭击。举例来讲,CERT每天都要调查和分析新的袭击模式,并与其他部门合作,研发有效对策和检测方法,大幅降低袭击风险。Otto解释道,“有了这样的网络安全智能,我们可以理解当前的威胁形势,更加有的放矢地保护我们的系统和客户。”

CERT和ProductCERT的专家也在研发能够独立识别新的袭击模式,并生成识别方法的新技术。此外,研究人员也在研究如何提高运行网络抵御袭击的能力,避免发生故障。

燃气轮机的运行数据必须实时分析,数据发送之前必须加密。

机器ID核查

工业领域需要特殊安全解决方案。譬如,一个想法是让机器先“表明身份”,然后才能相互交换数据,或将数据发送至数据库。Hendrik Brockhaus说:“这将提升IT基础设施的防御能力。”在西门子IT安全技术领域,他的团队为西门子交通集团装配了一个试点系统,用于展示这种类型的机器ID系统如何工作。Brockhaus首次将公共密钥基础设施(PKI)用于工业设施,并利用数字证书来验证机器、传感器或组件的真实性。譬如,在试点系统环境中,如果控制系统向现场设备的控制单元发送切换指令,那么,控制系统和控制单元双方都要根据PKI证书来确认对方身份属实,且没有袭击企图。PKI证书由按很高安全标准运行的“授信中心”发放,因而确保PKI证书的可信度。

与此同时,除IT基础设施和西门子产品之外,IT安全专家也会彻底审视该部门的自有解决方案。只有这样,才能看出IT安全专家树立的保护墙是否足够高,以及安全检查点是否足够严格。

  1. PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等),并在西门子公司的技术支持下进行,以获得合理的选型;四是编程软件的选择,这主要考虑对CPU的支持状况。

  2. STEP7 V4.0对有些型号的CPU不支持,硬件组态时会发生故障出错,而STEP7V5.0则不存在这种问题。

  3. 系统软硬件选择。一是扩展方式选择,S7-300 PLC有多种扩展方式,实际选用时,可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口;二是PLC的联网,包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。

  4. 有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据,一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。

  5. 因S7-300 PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限,联网的解决方案很多,用户可根据企业的要求选用;三是CPU的选择,CPU的选型是合理配置系统资源的关键,选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力

 

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