摘要：在企業(yè)信息化的過程中，控制網(wǎng)絡(luò)的安全性非常重要，一旦直接暴露給外網(wǎng)，就有可能因受到外網(wǎng)的惡性攻擊、病毒感染而導(dǎo)致控制網(wǎng)絡(luò)阻塞、癱瘓，甚至產(chǎn)生破壞和影響生產(chǎn)的嚴(yán)重后果，目前工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)上選用常規(guī)網(wǎng)安產(chǎn)品，由于自身存在的缺陷與不足，不能滿足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)較高的防護(hù)要求，或者因?yàn)椴皇菍ｉT針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，難以在工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用。隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink實(shí)現(xiàn)了對(duì)各子系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)采集與傳輸，同時(shí)徹底阻斷了站控系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的直接網(wǎng)絡(luò)連接，從根本上保證了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。

1、應(yīng)用背景
　　某大型國有鋼鐵公司在企業(yè)信息中心設(shè)立能源管理調(diào)度中心，同時(shí)建設(shè)以大型分布式SCADA為核心的指揮調(diào)度系統(tǒng)。該總公司目前擁有15子公司，并計(jì)劃在未來3年將所有子公司的能源數(shù)據(jù)都采集到能源調(diào)度管理中心。到時(shí)中心采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)將達(dá)到30萬點(diǎn)。能源調(diào)度系統(tǒng)完成功能包括：通過能源中心建設(shè)，依托EMS管理系統(tǒng)，對(duì)能源生產(chǎn)、能源管理、能源調(diào)度進(jìn)行扁平的一體化管理，統(tǒng)一煤氣調(diào)度、優(yōu)化煤氣平衡、減少煤氣放散、提高環(huán)保質(zhì)量、降低噸鋼能耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和能源管理水平，使能源管理由事后的、粗放管理模式向事前的、精細(xì)化管理模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)能源的穩(wěn)定、安全、高效生產(chǎn)，形成適用于大型鋼鐵企業(yè)的能 源在線監(jiān)測(cè)、能效分析平臺(tái)和企業(yè)級(jí)能源優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的技術(shù)提升和創(chuàng)新，顯著降低鋼鐵企業(yè)的能耗。

2、系統(tǒng)說明
　　由于各子系統(tǒng)地理位置分散，從子系統(tǒng)接入到調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)通信方式多種多樣。一部分總公司直屬的子系統(tǒng)采用集團(tuán)專網(wǎng)，總公司專網(wǎng)租用電信專線通過VPN實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)傳輸。其它不具備接入總公司專網(wǎng)的子系統(tǒng)則采用ADSL、無線等接入方式通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到中心。最終構(gòu)成的整個(gè)能源管理調(diào)度系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。聯(lián)網(wǎng)后，將導(dǎo)致各子系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)直接暴露給企業(yè)專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。該集團(tuán)公司專網(wǎng)是面向集團(tuán)公司內(nèi)各子系統(tǒng)的辦公網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用數(shù)據(jù)多樣而復(fù)雜；互聯(lián)網(wǎng)則更是一個(gè)開放網(wǎng)絡(luò)。而由各種DCS、PLC、RTU、儀表等控制系統(tǒng)組成的子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成對(duì)電力、煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、混合煤氣）、壓縮空氣、氧氣、氮?dú)?、氬、蒸汽、生產(chǎn)水、生活水的控制任務(wù)，因此其控制網(wǎng)絡(luò)的安全性非常重要，一旦直接暴露給外網(wǎng)，就有可能因受到外網(wǎng)的惡性攻擊、病毒感染而導(dǎo)致控制網(wǎng)絡(luò)阻塞、癱瘓，甚至產(chǎn)生破壞和影響生產(chǎn)的嚴(yán)重后果。

3、解決方案
　3.1常規(guī)網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的不足
　　目前工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)上選用常規(guī)網(wǎng)安產(chǎn)品或者由于自身存在的缺陷與不足，不能滿足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)較高的防護(hù)要求，或者因?yàn)椴皇菍ｉT針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，難以在工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用。
　　例如，網(wǎng)絡(luò)防火墻是目前網(wǎng)絡(luò)邊界上最常用的一種防護(hù)設(shè)施。提供的主要功能有：包過濾、審核和報(bào)警機(jī)制、遠(yuǎn)程管理、NAT、代理、流量控制、統(tǒng)計(jì)分析和流量計(jì)費(fèi)等。
　　防火墻本身雖然具有較強(qiáng)的抗攻擊能力，但它是提供信息安全服務(wù)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和信息安全的一種基礎(chǔ)設(shè)施，用于滿足各種通用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。或者說，防火墻并不是專為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。因此防火墻在防護(hù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)存在較多缺陷。
　　通過防火墻將控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在一起時(shí)，要求被控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)間的通信數(shù)據(jù)必須經(jīng)過防火墻，同是要求防火墻具有安全性、完整性和異步性。安全性要求防火墻本身不受威脅，也不存在漏洞；完整性要求防火墻能對(duì)通過防火墻的所有對(duì)象及其內(nèi)容進(jìn)行全面審查，不能遺漏；異步性要求防火墻必須對(duì)進(jìn)入防火墻的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格審查，審查通過后才能放出，否則拋棄，禁止放出任何未經(jīng)審查完的數(shù)據(jù)。而目前技術(shù)上很難保證防火墻具有安全性，完整性和異步性，更難保證所有進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)都經(jīng)過防火墻。
　3.1網(wǎng)絡(luò)安全的保護(hù)神-隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink
　　該鋼鐵公司出于對(duì)各子系統(tǒng)生產(chǎn)安全的考慮，選用了隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink作為子公司系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)裝置。
　　隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink是種專為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)的防護(hù)設(shè)施，用于解決工業(yè)SCADA控制網(wǎng)絡(luò)如何安全接入信息網(wǎng)絡(luò)（外網(wǎng)）的問題。它與防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備本質(zhì)不同的地方是它阻斷網(wǎng)絡(luò)的直接連接，只完成特定工業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)的交換。
　　隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink通過內(nèi)部的雙獨(dú)立主機(jī)系統(tǒng)，一端接入到站控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，通過采集接口完成各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集；另一端接入到集團(tuán)專網(wǎng)或通過ADSL、無線等方式接入到公網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)到調(diào)度中心的傳輸。雙主機(jī)之間通過專有的PSL網(wǎng)絡(luò)隔離傳輸技術(shù)，截?cái)?TCP 連接，徹底割斷穿透性的 TCP 連接。PSL的物理層采用專用隔離硬件，鏈路層和應(yīng)用層采用私有通信協(xié)議，數(shù)據(jù)流采用128 位以上加密方式傳輸，更加充分保障數(shù)據(jù)安全。PSL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)完全自我定義、自我解析、自我審查，傳輸機(jī)制具有徹底不可攻擊性，從根本上杜絕了非法數(shù)據(jù)的通過，確保子系統(tǒng)控制系統(tǒng)不會(huì)受到攻擊、侵入及病毒感染。
 
4、應(yīng)用總結(jié)
　　隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink在鋼廠能源調(diào)度管理系統(tǒng)中，一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)各子系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)采集與傳輸，同時(shí)徹底阻斷了站控系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的直接網(wǎng)絡(luò)連接，從根本上保證了子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)受到來自外網(wǎng)數(shù)據(jù)的攻擊，為各子系統(tǒng)的生產(chǎn)安全運(yùn)行提供了保障。