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出版者:人民邮电出版社 (2000年4月1日)

作者:明月创作室

出品人:

页数:374 页

译者:

出版时间:2000-4

价格:36.0

装帧:平装

isbn号码:9787115084170

丛书系列:

图书标签:

• 电脑BIOS
• CMOS
• 主板
• 硬件
• 维修
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• 故障排除
• 电脑教程
• DIY

现代工业控制系统中的网络安全与数据完整性保障 书籍简介 本书深入探讨了在当前高度集成化与网络化的现代工业控制系统（ICS）环境下，如何构建和维护数据完整性及网络安全体系的复杂议题。随着物联网（IoT）和工业互联网（IIoT）技术的飞速发展，传统上相对封闭的工控网络正逐步暴露于更广阔的外部威胁之下，这使得对系统核心数据和运行逻辑的保护变得前所未有的紧迫。 本书并非关注底层硬件接口或固件配置，而是将焦点置于系统层面的逻辑架构、通信协议的安全深化应用，以及在复杂操作环境下确保数据不被篡改、不被泄露的策略与实践。全书以一种强调系统思维和风险导向的视角，为工业网络工程师、安全架构师以及系统运维管理人员提供了一套全面的理论框架与可操作的指南。 第一部分：工业控制系统网络架构的演变与安全边界的重塑 本部分首先对当前主流的工业控制系统架构进行了梳理，从早期的集中式控制，到如今的分布式、分层架构（如ISA-95模型），分析了每一次技术迭代带来的安全挑战。重点剖析了OT（运营技术）网络与IT（信息技术）网络融合过程中产生的安全盲区和渗透路径。 我们详细考察了从物理层到应用层（Layer 1到Layer 7）的协议栈，但不侧重于讨论特定硬件的启动流程或基础配置，而是着眼于Modbus/TCP、EtherNet/IP、PROFINET等核心工业协议在实际部署中可能被利用的安全漏洞。例如，如何识别和防御针对这些协议的非常规命令注入、数据包重放攻击，以及这些攻击如何绕过传统的边界防火墙。 安全边界的重塑是本章的核心议题。传统上依赖物理隔离和VLAN划分的安全策略已显不足。本书倡导采用“零信任”模型（Zero Trust Architecture, ZTA）在OT环境中进行适应性部署。这涉及到对每一个设备、每一次通信会话进行严格的身份验证和授权，即便它们处于内部网络之中。我们提供了在资源受限的嵌入式控制器和RTU（远程终端单元）上实施轻量级安全控制的实践建议，而非探讨系统启动时的初始安全验证过程。 第二部分：数据完整性保障的纵深防御体系 数据的“完整性”是工业控制的生命线。一旦控制指令或反馈数据被错误修改，后果不堪设想。本部分完全聚焦于如何确保数据的真实性、准确性和未被篡改性。 我们深入分析了在采集层（Sensors/Actuators）和控制层（PLCs/DCSs）之间的数据流安全机制。书中详细阐述了加密技术在工业环境中的应用局限性与可行性。由于许多传统控制器无法承受高强度的公钥加密运算，本书提出了基于对称密钥管理的优化方案，以及利用哈希校验码（HMAC）对关键控制指令进行实时完整性验证的集成方法。 此外，本书花费大量篇幅讨论了时间同步与时间戳机制在数据溯源与取证中的关键作用。在分布式控制系统中，准确的事件顺序记录是判断故障源头或恶意行为发生时间点的基础。我们讨论了如何安全地部署和保护NTP/PTP服务器，防止时间源被劫持或偏移，从而维护操作日志和告警记录的不可否认性。 第三部分：高级威胁检测与响应机制（不涉及固件恢复） 在安全防御体系建立之后，快速检测和有效响应异常行为成为下一道关键防线。本部分主要关注行为基线建立、异常流量分析（Anomaly Detection）以及事件取证的实战技巧。 我们教授读者如何利用工控网络流量捕获技术，建立正常操作模式下的“行为指纹”。这包括对特定设备的典型通信频率、数据包大小、以及合法命令集进行建模。随后，系统性地介绍了机器学习和深度学习模型在识别低速率、潜伏性攻击流量方面的应用潜力。关键在于，这些模型必须在满足工控系统低延迟要求的前提下部署和运行。 响应机制的构建强调“最小化影响”。本书提供了详尽的事件响应蓝图，指导工程师在检测到数据完整性受到威胁时，如何快速隔离受感染段、回滚受影响的配置（侧重于配置文件的版本控制与安全存储，而非底层恢复），以及在不中断关键生产流程的前提下进行安全加固。 第四部分：安全生命周期管理与合规性实践 本书的最后一部分将视角拉高，关注于如何将安全融入到工业资产的整个生命周期中，从采购、部署到退役。这包括建立严格的补丁管理流程——特别是在OT环境中，由于停机成本高昂，补丁推送策略必须是经过严格测试和验证的，本书提供了非中断测试环境的构建思路。 合规性方面，本书基于IEC 62443系列标准，提供了可操作的框架，指导组织如何评估其安全成熟度，并制定符合行业监管要求的安全策略。重点探讨了如何在保障生产连续性的同时，满足数据驻留、隐私保护等法规要求。 总结 本书旨在为技术人员提供一套基于系统架构、数据流向和实时行为分析的工业网络安全与数据完整性保障方法论。它不涉及对计算机基础架构的硬件级调试，也不深入探讨操作系统内核的安全机制，而是专注于在复杂的、异构的工业控制网络环境中，如何通过高级的安全策略和技术手段，确保控制数据的可信赖性，从而保障工业生产的安全、高效运行。读者将获得从战略规划到战术执行的全面安全视角。

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