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    工业控制系统信息安全稳步推进

    作者:李俊 郭娴 出版时间:2015年04月
    摘要:

    2014年,全球工业控制系统信息安全形势依旧严峻,大量工控信息安全事件在全球各地频频发生,Havex和BlackEnergy等专门针对工业控制系统的恶意软件的出现,标志着关键基础设施控制系统成为黑客攻击的重点。与此同时,工业控制系统在线搜索监测技术不断完善,发现大量暴露在互联网上的关键基础设施控制系统存在高危网络安全风险;而数据二极管等新兴技术也开始逐步应用于工业控制系统的安全防护。我国工业控制系统信息安全市场正在从起步阶段走向成长阶段,2014年市场规模预计将达到2。22亿元。

    一 工业控制系统面临的信息安全威胁持续

    随着两化融合的不断深入,越来越多的信息技术在工业领域得到应用。目前,超过80%的涉及国计民生的关键基础设施依靠工业控制系统(Industry Control System,ICS)来实现自动化作业。ICS已经成为国家关键基础设施的重要组成部分。2010年“震网”病毒以及后续“毒区”“火焰”等一系列ICS信息安全事件发生之后,越来越多的国家开始关注ICS的信息安全问题。近年来,全球发生在能源、民航、汽车、医疗、交通、核工业等领域的ICS信息安全事件不断被披露。攻击行为正逐步向工业生产和国民经济生活的各个关键领域渗透。2014年,ICS信息安全事件在全球各地仍然频频发生,新型攻击技术手段层出不穷。能源、关键制造、电力等重要基础设施的传统ICS是黑客攻击的重点。2014年4月,OpenSSL“心脏出血”漏洞被曝出,西门子、ABB等大量主流工控产品存在该漏洞;6月底,信息安全厂商Symantec和F-Secure的安全研究人员发现了一种专门针对ICS的恶意软件Havex,感染了1000多家欧美能源企业的ICS。10月底,美国工业控制系统网络应急响应小组(The Industrial Control Systems Cyber Emergency Response Team,ICS-CERT)曝出攻击者利用零日漏洞,通过BlackEnergy恶意软件对不同厂商的HMI进行攻击,被攻击厂商的系统包括GE、研华WebAccess、西门子WinCC。一系列的ICS信息安全事件表明针对ICS的信息安全攻击范围持续扩大,打击更加精准,ICS面临的信息安全威胁加剧。

    (一)近千个能源企业的工控系统遭到Havex恶意软件攻击

    2014年6月23日,芬兰信息安全厂商F-Secure曝光了一种专门针对工业控制系统/数据采集与监视控制系统(Industry Control System/Supervisory Control And Data Acquisition,ICS/SCADA)的恶意软件Havex。6月30日,另一家信息安全厂商Symantec发布了安全响应白皮书,称黑客组织“Dragonfly”利用Havex等木马攻击了欧美能源行业ICS。Havex木马是继“震网”后又一个专门针对ICS的恶意软件,引起了广泛关注。美国ICS-CERT也于6月25日和30日专门针对Havex木马发布了风险警告(ICS-ALERT-14-176-02)和风险通报(ICSA-14-178-01)。随后,研究人员发现了Havex木马的88个变种。

    1.Havex介绍

    经技术分析,Havex是一种与命令和控制(C&C)服务器通信的远程控制木马,也被称为Backdoor.Oldrea或Energetic Bear RAT,其核心是一个从C&C服务器下载和执行有效载荷(payload)的组件。攻击者利用一些已经被入侵的第三方网站(主要是博客等内容管理系统)作为C&C服务器来控制Havex木马,通过这些木马访问能源行业的目标网络并收集数据。目前已经发现了Havex木马的多个有效载荷,包括传统的下载、执行、Web密码恢复、痕迹清除等功能。值得注意的是,其中一个有效载荷会枚举所有连接的网络资源(例如计算机或共享资源),并利用微软DCOM接口来收集网络中连接的ICS设备和资源信息。该有效载荷能收集包括CLSID、服务器名称、程序ID、OPC版本、供应商信息、运行状态、组态、服务器带宽等在内的OPC服务器信息,同时也具备了枚举OPC标签(名称、类型、访问和ID)的能力。此外,ICS-CERT通过测试确定了Havex木马会引起多种常见OPC服务的间歇性崩溃。但在迄今为止已分析的Havex木马有效载荷中,尚未发现任何控制或改变所连接的控制系统设备的功能。OPC是基于Windows的软件程序与工业控制硬件设备通信的标准,广泛应用于工业自动化领域。很明显,Havex是一个专门针对ICS甚至关键基础设施的恶意软件。

    2.传播方式

    Havex木马的传播方式主要有三种:垃圾邮件、水坑式攻击和软件木马植入。

    (1)垃圾邮件。2013年2~6月,“Dragonfly”通过向目标公司高管发送电子邮件的方式实施钓鱼式攻击,这些电子邮件中的PDF附件包含了恶意软件。电子邮件的主题一般与办公室管理相关,例如处理“账户”或“交付”问题。Symantec已经发现有7家公司收到此类垃圾邮件。

    (2)水坑式攻击。从2013年5月起,攻击者开始使用Lightsout(也称之为Hello)漏洞利用工具作为攻击向量,入侵了大量与能源相关的网站并在这些网站嵌入了iframe框架。iframe框架会将网站访问者重新定向到另一个被入侵的托管了Lightsout工具的合法网站,然后通过Java程序或IE浏览器将Havex木马上传至受害者的计算机上。

    (3)软件木马植入。攻击者开始采用一种新型的Havex木马传播方式。攻击者通过入侵ICS供应商的软件更新网址,将原来合法的软件安装包替换成捆绑有Ha