基于攻擊意圖的工業網絡抗毀性評價研究
網絡安全與數據治理
趙劍明1,2,3,4，曾鵬1,2,3，王天宇1,2,3
（1中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室，遼寧沈陽110016； 2中國科學院網絡化控制系統重點實驗室，遼寧沈陽110016； 3中國科學院機器人與智能制造創新研究院，遼寧沈陽110169；4中國科學院大學，北京100049）
摘要： 隨著工業網絡的迅猛發展，安全事件層出不窮，網絡抗毀性成為了該領域關注的焦點之一。針對工業網絡中的安全問題，以攻擊意圖為切入點，開展了工業網絡抗毀性評價問題的研究。首先，通過對已知攻擊案例的分析，識別了多種攻擊類型及其潛在影響；然后，區別于現有針對網絡系統本身特性的評價方法，將攻擊的潛在意圖納入考量，構建了一個綜合性的抗毀性評價方法；最后，在一個工業網絡系統模型上，通過與現有流行的網絡系統抗毀性評價方法對比，發現所提出的基于攻擊意圖的工業網絡抗毀性評價方法具有更加客觀、穩定的評估效果。該抗毀性評價方法綜合考慮了外界攻擊的意圖、發生概率、影響范圍以及可能的后果，有效刻畫了不同場景下系統面對相同規模外界攻擊時的抗毀性。
中圖分類號：TP393文獻標識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.02.001
引用格式：趙劍明，曾鵬，王天宇.基于攻擊意圖的工業網絡抗毀性評價研究［J］.網絡安全與數據治理，2024，43（2）：1-8.
引用格式：趙劍明，曾鵬，王天宇.基于攻擊意圖的工業網絡抗毀性評價研究［J］.網絡安全與數據治理，2024，43（2）：1-8.
Research on resilience assessment of industrial wireless internet based on attack intention
Zhao Jianming1,2,3,4，Zeng Peng1,2,3，Wang Tianyu1,2,3
(1 State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 2 Key Laboratory of Networked Control Systems, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3 Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110169, China; 4 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract： With the rapid development of industrial wireless networks, security incidents are constantly emerging, and network survivability has become one of the focuses of attention in this field. This paper focuses on the security issues in industrial wireless networks, and takes attack intention as the starting point to conduct research on the evaluation of the resilience of industrial wireless networks. Firstly, by analyzing known attack cases, multiple types of attacks and their potential impacts are identified. Then, different from existing evaluation methods for the characteristics of network systems themselves, a comprehensive survivability evaluation method is constructed by taking into account the potential intent of the attack. Finally, on an industrial wireless network system model, by comparing it with existing popular network system survivability evaluation methods, it is found that the proposed attack intent based industrial wireless network survivability evaluation method in this paper has a more objective and stable evaluation effect.
Key words : attack intention; security risk measurement; Industrial Internet of Things; security threat
引言
當下，工業網絡（Industrial Wireless Internet）作為先進制造業的核心，已經廣泛應用于工廠自動化、供應鏈管理、設備監測等領域［1-3］。然而，隨著工業物聯網（Industrial Internet of Things,IIoT）技術的迅猛發展，安全問題逐漸浮現，成為制約其進一步發展的主要瓶頸之一。工業物聯網系統中涉及的大量設備、傳感器和網絡架構，為潛在的攻擊者提供了可乘之機，可能導致生產中斷、數據泄露、設備損壞等嚴重后果。工業物聯網中常見的安全威脅包括［4-8］：（1）設備漏洞和弱點：IIoT系統中的設備和傳感器可能存在未修補的漏洞和弱點，攻擊者可以利用這些漏洞來獲取非法訪問、控制設備，或者干擾設備正常運行。（2）惡意軟件和病毒： 攻擊者可以通過惡意軟件和病毒感染IIoT系統，從而損壞設備、竊取數據或干擾生產流程。（3）網絡攻擊： IIoT系統的網絡通信可能受到各種網絡攻擊，如DDoS（分布式拒絕服務）攻擊、入侵、劫持等，從而導致網絡不穩定或癱瘓。（4）供應鏈攻擊： 攻擊者可能通過操縱供應鏈中的元件或設備，在制造過程中引入惡意代碼或漏洞，從而影響整個生產流程和產品質量。
作者信息：
趙劍明1,2,3,4，曾鵬1,2,3，王天宇1,2,3
（1中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室，遼寧沈陽110016；
2中國科學院網絡化控制系統重點實驗室，遼寧沈陽110016；
3中國科學院機器人與智能制造創新研究院，遼寧沈陽110169；4中國科學院大學，北京100049）
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