工业控制网络安全技术

本书系统介绍了工业控制网络安全的相关知识，涵盖工业控制网络概述、工业控制网络的基础、工业控制网络的安全风险、SCADA系统安全分析、工业控制网络协议安全性分析、工业控制网络漏洞分析和工控网络安全防御技术，最后通过制造业、城市燃气行业、石油化工行业、水利行业、轨道交通行业和电力行业的案例对工业控制网络进行了综合分析。本书可以作为高等院校工业自动化、计算机科学与技术、信息安全及相关专业的本科生、研究生的教材，也可以作为工业控制系统和安全相关人员的培训教材，还可以供对工控系统网络安全感兴趣的其他读者和相关技术人员参考。

本书系统介绍了工业控制网络安全的相关知识，主要内容包括：工业互联网和工业控制网络基础、工业控制网络的安全风险、SCADA系统安全分析、工业控制网络协议安全性分析、工控网络漏洞分析和工控网络安全防御技术。最后通过优选制造行业、城市燃气行业、石油化工行业、水利行业、轨道交通行业和电力行业的案例对工业控制网络的安全进行了综合分析。
本书可以作为高等院校网络空间安全、计算机科学与技术、自动化及相关专业的本科生、研究生的辅助教材，也可以作为工业控制系统和安全相关人员的培训教材，还可以供对工控系统网络安全感兴趣的其他读者和相关技术人员参考。

序
前言
第1章 工业控制网络概述1
1.1 工业互联网与工业控制网络1
1.1.1 工业互联网2
1.1.2 工业互联网的组成与架构3
1.1.3 工业控制网络7
1.1.4 工业控制网络与传统IT网络的对比9
1.2 工业控制网络安全趋势分析11
1.3 本章小结15
1.4 本章习题15
第2章 工业控制网络基础16
2.1 典型工业控制网络16
2.1.1 现场总线控制网络16
2.1.2 过程控制与监控网络17
2.1.3 企业办公网络18
2.2 典型工业控制系统设备19
2.2.1 一次设备19
2.2.2 控制设备21
2.2.3 工业主机39
2.2.4 HMI40
2.3 典型工业控制软件41
2.3.1 嵌入式软件41
2.3.2 非嵌入式软件41
2.3.3 集成工业控制软件案例43
2.4 典型工业控制系统44
2.4.1 数据采集与监视控制系统46
2.4.2 分布式控制系统49
2.5 典型工业领域行业工业控制网络52
2.5.1 钢铁行业的工业控制网络52
2.5.2 石化行业的工业控制网络54
2.5.3 电力行业的工业控制网络56
2.5.4 市政交通行业的工业控制网络58
2.6 本章小结58
2.7 本章习题60
第3章 工业控制网络的安全风险61
3.1 工业控制网络的脆弱性分析61
3.1.1 现场总线控制网络的脆弱性分析62
3.1.2 过程监控与控制网络的脆弱性分析62
3.1.3 企业办公网络的脆弱性分析63
3.2 工业控制网络的常见安全威胁64
3.2.1 工业控制网络病毒64
3.2.2 工业控制网络协议的安全漏洞70
3.2.3 高级持续性威胁攻击72
3.3 工业控制网络的常见攻击行为74
3.3.1 扫描探测75
3.3.2 信息收集76
3.3.3 跨网渗透78
3.3.4 欺骗攻击81
3.3.5 数据篡改84
3.3.6 越权访问85
3.3.7 勒索攻击86
3.3.8 拒绝服务攻击87
3.4 本章小结88
3.5 本章习题88
第4章 SCADA系统安全分析89
4.1 SCADA系统安全概述89
4.1.1 SCADA系统组成89
4.1.2 SCADA系统的安全需求91
4.1.3 SCADA系统的安全目标92
4.1.4 SCADA系统的脆弱性93
4.2 SCADA系统安全关键技术97
4.2.1 安全域划分及边界防护97
4.2.2 SCADA系统异常行为检测技术103
4.2.3 SCADA系统安全通信及密钥管理109
4.2.4 SCADA系统安全管理115
4.3 SCADA系统安全测试平台121
4.3.1 SCADA系统安全测试平台的重要性122
4.3.2 SCADA系统安全测试平台分类123
4.3.3 SCADA系统安全测试平台介绍124
4.3.4 基于SCADA测试平台的安全测试125
4.3.5 SCADA系统安全测试平台实例——SWaT128
4.3.6 SCADA系统安全测试平台实例——SCADA测试床133
4.4 SCADA系统安全典型案例137
4.5 SCADA系统安全发展趋势139
4.6 本章小结140
4.7 本章习题140
第5章 工业控制网络协议安全性分析141
5.1 概述141
5.2 Modbus协议142
5.2.1 Modbus协议概述142
5.2.2 Modbus协议存在的安全问题149
5.2.3 Modbus协议安全防护技术150
5.3 Ethernet/IP151
5.3.1 Ethernet/IP概述151
5.3.2 Ethernet/IP存在的安全问题153
5.3.3 Ethernet/IP安全防护技术154
5.4 DNP3156
5.4.1 DNP3概述156
5.4.2 DNP3存在的安全问题159
5.4.3 DNP3安全防护技术160
5.5 OPC协议161
5.5.1 OPC协议概述161
5.5.2 OPC协议存在的安全问题168
5.5.3 OPC协议安全防护技术170
5.6 S7协议172
5.6.1 S7协议概述172
5.6.2 S7协议存在的安全问题177
5.6.3 S7协议安全防护技术178
5.7 IEC系列协议181
5.7.1 IEC系列协议概述181
5.7.2 IEC系列协议存在的安全问题188
5.7.3 IEC系列协议安全防护技术189
5.8 本章小结190
5.9 本章习题190
第6章 工控网络漏洞分析191
6.1 工控网络漏洞概述191
6.1.1 工控安全漏洞挖掘技术分析191
6.1.2 工控安全漏洞分析193
6.1.3 工控安全漏洞标准化工作194
6.1.4 工控安全漏洞态势分析195
6.2 工控安全漏洞分析技术198
6.2.1 已知漏洞检测技术198
6.2.2 未知漏洞挖掘技术201
……