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風險看不見:石化業(yè)工控系統(tǒng)怎能“裸奔”？

來源：中國化工報作者：李聞芝

中石化南化公司連云港堿廠為保證中央集控室DCS系統(tǒng)**穩(wěn)定運行，技術(shù)監(jiān)管人員通過定期檢查網(wǎng)絡(luò)**，定期進行組態(tài)備份，定期進行運行數(shù)據(jù)垃圾清理，嚴格化工操作人員權(quán)限，使用專用U盤防止病毒感染等措施，保障了整個DCS系統(tǒng)穩(wěn)定運行，為生產(chǎn)穩(wěn)定運行發(fā)揮了保駕護航作用。圖為技術(shù)人員正在對DCS信息系統(tǒng)進行優(yōu)化，進一步提高**性能。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的推進，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進的信息傳輸和處理技術(shù)在石化領(lǐng)域的應用越來越普及。毫無疑問，先進的信息通訊技術(shù)不僅大幅提升了行業(yè)的運營效率，同時也是行業(yè)節(jié)能減排、綠色發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級的重要抓手，為行業(yè)帶來了新的升級空間和發(fā)展動力。但與此同時，在信息化與工業(yè)化融合過程中，網(wǎng)絡(luò)信息**、工業(yè)控制系統(tǒng)**等問題也隨之凸顯出來。
  日前有信息**方面的專家對記者表示，目前我國石化行業(yè)的工業(yè)控制系統(tǒng)幾乎是在沒有任何防護的狀態(tài)下，暴露在萬網(wǎng)互聯(lián)、萬物互聯(lián)的環(huán)境中，這無異于一個人在人頭攢動的大街上“裸奔”。而更讓人擔憂的不是這種“裸奔”狀態(tài)本身，而是絕大多數(shù)的企業(yè)管理者對此一無所知。
風險看不見，更危險！
  “我一直對行業(yè)的工控系統(tǒng)信息**有一種擔心。”作為石化自動化行業(yè)的專家，中國石油和化工自動化應用協(xié)會秘書長陳明海表示，“這種擔心來自于兩方面：一是石化行業(yè)肩負著國家石化能源和基礎(chǔ)原材料供給重任，在保障國民經(jīng)濟**運行中發(fā)揮著舉足輕重的作用，生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)任何的異常，都有可能造成嚴重的**事故或重大的社會影響；二是目前國內(nèi)大型的石化裝置所采用的**控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的軟硬件大多是進口的，幾乎被國外所壟斷，這就好比是自家的房門鑰匙拿在外人手里，讓我們毫無**感可言。只要有人想惡意入侵，我們就毫無防御能力。”
據(jù)介紹，過去，石化企業(yè)作為一個獨立的運營單位，其生產(chǎn)系統(tǒng)與外界是隔離的，外面的威脅不會通過企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)進入到生產(chǎn)系統(tǒng)。但隨著兩化融合的推進以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，原來獨立運行的控制設(shè)備全部進行了大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)和集中式管理，與互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)的連接使得病毒、木馬等威脅輕而易舉地擴散到了工業(yè)控制系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)**問題也隨之而來。但這些風險都是潛在的，并不像生產(chǎn)現(xiàn)場**隱患那樣看得見摸得著。
  “聯(lián)網(wǎng)后，過程控制系統(tǒng)就變成了開放的狀態(tài)，辦公系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)病毒會對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅，原來企業(yè)生產(chǎn)**主要面對現(xiàn)場的管理，而現(xiàn)在，還要考慮來自于互聯(lián)網(wǎng)的各種威脅。如果工控系統(tǒng)沒有防護體系，工廠里的機器設(shè)備就會直接暴露在公共網(wǎng)絡(luò)上。目前在互聯(lián)網(wǎng)上，就可以直接掃描到許多的工控系統(tǒng)和設(shè)備以及軟件，外部人員可以直接聯(lián)入系統(tǒng)內(nèi)部，如果將來一旦爆發(fā)網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)，一個國家的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施將是頭個被攻擊的對象。”北京力控華康科技有限公司市場部經(jīng)理李光朋在接受中國化工報記者采訪時這樣表示。
陳明海也強調(diào)了互聯(lián)網(wǎng)給生產(chǎn)系統(tǒng)帶來的隱患：“石化行業(yè)是一個高危行業(yè)，企業(yè)生產(chǎn)中涉及到有毒有害、易燃易爆、腐蝕、易揮發(fā)等化學品，多數(shù)的企業(yè)涉及高溫高壓工藝，同時，工藝復雜，生產(chǎn)過程又是環(huán)環(huán)相扣的連續(xù)化生產(chǎn)，每道工序間相互關(guān)聯(lián)、相互影響，控制系統(tǒng)一旦出問題就會產(chǎn)生重大影響。目前我國的煉油、石化等行業(yè)普遍采用DCS（分散控制系統(tǒng)）和PLC（可編程邏輯控制器）等數(shù)字化手段，自動化程度高，原本獨立運行的控制體系聯(lián)網(wǎng)后很容易受到來自互聯(lián)網(wǎng)的各種病毒和漏洞的影響。如果一個關(guān)鍵的大型石化裝置遭到惡意攻擊，后果將不堪設(shè)想。”
  有著多年信息**工作經(jīng)驗的中國電子科技集團公司**專家張建軍則認為，工業(yè)控制系統(tǒng)的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)帶來的**問題不容忽視，且不說工控系統(tǒng)的**性問題，光是聯(lián)網(wǎng)本身就有許多問題。原來兩個生產(chǎn)廠之間的控制系統(tǒng)是各自獨立運行的，控制系統(tǒng)的信息只在企業(yè)內(nèi)部傳輸，但在信息聯(lián)網(wǎng)后，在沒有做任何隔離的情況下，兩個工廠的控制系統(tǒng)之間多了一個后門。“這就好像我家和鄰居家本來各走各的門，互不相通。但忽然有**發(fā)現(xiàn)，有一個通道可以直接把我家和鄰居家聯(lián)通。可想而知這種情況有多危險！”
張建軍介紹說：“目前我國的工業(yè)控制系統(tǒng)信息**比較薄弱，與十幾年前的商用網(wǎng)絡(luò)信息**的水平相當。十幾年前我們計算機用戶沒有幾個人知道什么是防火墻，什么是入侵檢測，僅有的一點**知識就是防病毒。目前，工業(yè)控制領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用許多還處于起步階段，相關(guān)人員對這方面的知識知之甚少。”
  盡管行業(yè)管理者對工控系統(tǒng)**了解還不多，但在工業(yè)系統(tǒng)發(fā)生的**事故卻已經(jīng)向我們發(fā)出警告。早在2009年和2010年間，伊朗核設(shè)施曾遭遇震網(wǎng)（Stuxnet）病毒攻擊，導致伊朗1000多臺離心機癱瘓。近幾年，石化企業(yè)因網(wǎng)絡(luò)病毒引起的**事件層出不窮，美國的4家石油公司曾對外宣稱，他們的??算機系統(tǒng)感染了Stuxnet病毒；我國青島某煉廠的控制系統(tǒng)也曾因感染蠕蟲病毒導致裝置停產(chǎn)。工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)**問題已經(jīng)日益凸顯。
行業(yè)情況復雜，升級難！
  然而，專家們表示，與傳統(tǒng)企業(yè)信息化的**不同，石化行業(yè)有自身的特點，其工業(yè)控制系統(tǒng)十分復雜，傳統(tǒng)IT**產(chǎn)品對石化領(lǐng)域的適應性不強，解決問題的能力非常有限，很難滿足石化行業(yè)的特殊要求，要想解決好石化行業(yè)工控系統(tǒng)信息**問題并不是一件容易的事。
“石化領(lǐng)域的工控系統(tǒng)信息**問題太復雜了！行業(yè)與行業(yè)之間、企業(yè)與企業(yè)之間，甚至是一個企業(yè)的內(nèi)部情況都是千差萬別的，企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的產(chǎn)品種類繁多，出現(xiàn)的問題常常是IT領(lǐng)域中沒有遇到過的情況。”在工控系統(tǒng)領(lǐng)域打拼了多年的李光朋對石化行業(yè)工控系統(tǒng)信息**問題的復雜性有著深刻的理解。
張建軍對此也表達了同樣的觀點：“石化行業(yè)的情況十分復雜，企業(yè)的性質(zhì)不同，生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，其所需的解決方案也就不同。比如分散的油田和集中的石化廠需要的方案就會有所區(qū)別，而危險化學品和一般化學品的生產(chǎn)對**防護的要求級別也不同，系統(tǒng)**解決方案提供商要針對不同系統(tǒng)提供定制化的解決方案。”
關(guān)于石化行業(yè)工控信息**復雜性的原因，業(yè)內(nèi)專家將其歸納為3類。
  首先，石化生產(chǎn)的連續(xù)性讓系統(tǒng)升級變得十分困難。多數(shù)石化裝置特別是大型的石化裝置只要一開車就是長周期的連續(xù)運行，一旦發(fā)生計劃外停車，就會造成巨大的損失。這就使得企業(yè)即使發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)**漏洞，也根本沒有時間來對系統(tǒng)進行升級和修復，而病毒與防護系統(tǒng)卻是實時更新的。
其次，管理人員的主觀因素讓系統(tǒng)升級變得困難。現(xiàn)場的技術(shù)人員一般情況下是不敢貿(mào)然對系統(tǒng)進行主動更新和修補的，只要生產(chǎn)裝置不出問題，能不動就不動，因為系統(tǒng)升級會帶來一些不確定因素，有可能導致裝置運行不穩(wěn)定，而造成經(jīng)濟損失。因此，大量的工控系統(tǒng)存在已知卻無法得到修復的低級漏洞。
  再次，石化行業(yè)的裝置壽命都比較長，有的一用就是幾十年，因此其控制網(wǎng)絡(luò)或控制系統(tǒng)的技術(shù)和產(chǎn)品跨代時間也就比較長。目前在一些企業(yè)應用的產(chǎn)品和技術(shù)還是30年前的，因此造成工控領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境類型復雜多樣，新開發(fā)的信息**技術(shù)很難**適應不同類型的系統(tǒng)。同時，就網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)而言，不同的供應商提供的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同，不同生產(chǎn)企業(yè)搭建的網(wǎng)絡(luò)不同，即使是同一供應商為不同用戶提供的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也是五花八門，這就使得石化行業(yè)的工控系統(tǒng)信息**越發(fā)難做。
“石化系統(tǒng)的復雜性要求一定要有專業(yè)的公司針對行業(yè)的特點開發(fā)針對性強的產(chǎn)品來滿足行業(yè)的需求，而且一個**產(chǎn)品不可能包打天下，只能是先開發(fā)客戶需求*為迫切的產(chǎn)品。控制系統(tǒng)及生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的**防護是當下企業(yè)要優(yōu)先考慮和解決的問題，我們開發(fā)的隔離網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品pSafetyLink，就是針對連續(xù)生產(chǎn)的**性和可靠性有著極高要求的石化和化工等行業(yè)的。”李光朋對記者說。
據(jù)悉，力控華康工業(yè)隔離網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品pSafetyLink，在雙主機之間采用專有網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)PSL，可徹底阻斷任何網(wǎng)絡(luò)形式的連接，從物理層面斷開了控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)的直接網(wǎng)絡(luò)連接，同時保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)的**交換。pSafetyLink通過內(nèi)嵌的高性能工業(yè)通信軟件，支持各種主流工業(yè)SCADA通信標準（如OPC、Modbus、DNP3等），在為工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間的實時數(shù)據(jù)交換提供綠色通道的同時，又有效解決了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)外連時面臨的**問題。
  目前國內(nèi)開發(fā)的可用于石化行業(yè)的工控**產(chǎn)品還有工業(yè)通訊隔離網(wǎng)關(guān)、工業(yè)防火墻、**監(jiān)控裝置、工控可信技術(shù)**平臺、**數(shù)采網(wǎng)關(guān)等。

揚子石化和華東理工大學聯(lián)合研發(fā)的**過程控制（APC）系統(tǒng)在揚子乙烯裝置得到成功應用。該系統(tǒng)先進高效，改變了過去傳統(tǒng)的基本控制方式，提高了乙烯裝置的安穩(wěn)運行水平。圖為揚子石化乙烯裝置崗位職工正在操作APC控制系統(tǒng)。

**產(chǎn)品開發(fā)，沒有人！
  石化行業(yè)的復雜性，讓行業(yè)工控系統(tǒng)信息**面臨著巨大的挑戰(zhàn)，雖然市場已經(jīng)啟動，但企業(yè)需求卻難以滿足。記者在采訪中了解到，目前國內(nèi)專門從事工業(yè)控制系統(tǒng)信息**產(chǎn)品開發(fā)的公司****，而針對石化行業(yè)提供解決方案的更是鳳毛麟角。行業(yè)的復雜性讓一些大型的通用產(chǎn)品的供應商望而卻步，而與此同時，那些專業(yè)的解決方案提供商也面臨著諸多困擾，開發(fā)周期長、產(chǎn)品利潤率低、專業(yè)復合型技術(shù)人員的缺乏制約了行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展。
石化行業(yè)的復雜性也決定了其信息**產(chǎn)品將以定制化為主，市場比較單一，用戶少，產(chǎn)品復制性差，因此，產(chǎn)品開發(fā)企業(yè)利潤率低，人均產(chǎn)出少，員工的待遇自然不像其他商用**產(chǎn)品的開發(fā)商那么優(yōu)厚，高素質(zhì)的開發(fā)人才也就很難留住。而一個產(chǎn)品從開發(fā)到成熟穩(wěn)定一般需要3~5年的時間，一些成熟的產(chǎn)品在行業(yè)中的推廣速度也不像商用產(chǎn)品推廣速度那么快。
李光朋告訴記者，專業(yè)人才的缺乏對產(chǎn)品開發(fā)和公司的發(fā)展形成了一定制約。工業(yè)控制系統(tǒng)信息**是一個新興的交叉領(lǐng)域，要求該領(lǐng)域的技術(shù)人員既要懂工業(yè)控制，又要有信息化的知識，同時還要對網(wǎng)絡(luò)信息**有所了解。目前市場沒有現(xiàn)成的復合型人才可用，都是企業(yè)自己培養(yǎng)。
  力控華康是國內(nèi)*早從事工業(yè)控制系統(tǒng)信息**技術(shù)研發(fā)的廠商之一，這家公司面臨的問題具有很強的代表性。
在對企業(yè)的采訪中記者也了解到，目前石化企業(yè)中在生產(chǎn)現(xiàn)場負責工業(yè)控制的技術(shù)人員基本上都是學自動化出身的，由于缺乏信息**知識，使得本來就十分脆弱的工控信息**問題變得更為嚴峻。
張建軍也表示，目前在石化行業(yè)中，無論是管理人員還是技術(shù)人員，對工控系統(tǒng)的**意識十分薄弱，同時基本的**知識、**技能和技術(shù)手段都很缺乏。
  工業(yè)和信息化部賽迪智庫的研究員安琳曾撰文指出，面對工控系統(tǒng)的**隱患，用戶企業(yè)延續(xù)了信息**防護的舊思路，認為工控系統(tǒng)**屬于純技術(shù)問題，要求工控系統(tǒng)廠商提供整改方案，或者轉(zhuǎn)向第三方廠商購買**解決方案。但安琳認為，**防護不只是技術(shù)問題，更重要的是通過流程制度對**脆弱性進行控制，并保證人員對流程制度的堅決執(zhí)行。很多情況下，**事故的發(fā)生和關(guān)鍵信息的泄露與人的因素直接相關(guān)。
如何使**管理融入到日常管理的流程中，并強化落實流程的執(zhí)行，加強人員的管理，提供人員素質(zhì)，是工業(yè)企業(yè)必須認真思考和解決的問題。

據(jù)目前已知的數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)控制系統(tǒng)的信息**事件主要集中于能源、水利、化工、政府機構(gòu)以及核設(shè)施等領(lǐng)域。在中國，這類事件的發(fā)生呈逐年上升的趨勢。

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