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工業(yè)安全隔離與信息交換系統(tǒng)

隨著工業(yè)4.0時代的到來，兩化的不斷融合，工控 系統(tǒng)管控一體化趨勢逐漸加強(qiáng)，使得工控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相連通，同時工控系統(tǒng)日益復(fù)雜化，各種SCADA、DCS、PLC、測控設(shè)備組成的過程控制系統(tǒng)越 來越多地涉及到通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（HTTPS、HTTP等）、通用軟件以及大流量的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫、視頻等），以各種方

式與互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)連接。特別是石油、石化、電力、鋼鐵、煤礦等生產(chǎn)行業(yè)，對生產(chǎn)的連續(xù)性、安全性和可 靠性有著*的要求，一旦實現(xiàn)了信息網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的高度互聯(lián)，就相當(dāng)于將控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)直接暴露給互聯(lián)網(wǎng)，從而面臨被攻擊的風(fēng)險，一旦受到惡意攻擊或感染病毒，很可能導(dǎo)致系統(tǒng)中的主機(jī)崩潰、整個控制網(wǎng)絡(luò)癱瘓，造成重大安全事故、危及人員的生命財產(chǎn)安全乃至造成重大社會危害。

為滿足這種高度信息化的互聯(lián)，保障工業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，力控華康基于多年工業(yè)控制領(lǐng)域經(jīng)驗， 通過不斷研發(fā)并結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，推出了IN-GAPS2000系列工業(yè)安全隔離與信息交換系統(tǒng)，既實現(xiàn)了工業(yè)控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)間的有效隔離，又解決了兩者之間高度信息化互聯(lián)問題，同時在此之上增加多種應(yīng)用功能，滿足各式各樣的工業(yè)現(xiàn)場安全防護(hù)需求。

產(chǎn)品特點

“2+1"隔離技術(shù)架構(gòu)

由兩個獨立主機(jī)系統(tǒng)組成，一端的主機(jī)系統(tǒng)為控制端，用于連接控制網(wǎng)絡(luò)。另一端的主機(jī)系統(tǒng)為信息端，用于連接信息網(wǎng)絡(luò)。兩端主機(jī)均采用高性能嵌入式硬件，主板上各有多個以太網(wǎng)接口用來連接要隔離的兩個網(wǎng)絡(luò)，兩端主機(jī)通過隔離裝置進(jìn)行連接，保證數(shù)據(jù)交互的安全性。

工業(yè)協(xié)議測點級訪問控制

在對工業(yè)協(xié)議進(jìn)行解析時，可以針對測點一級進(jìn)行訪問控制。例如：OPC標(biāo)準(zhǔn)可以控制到Item（項）、Modbus協(xié)議可以控制到寄存器地址,并且可以對測點進(jìn)行可見范圍和讀寫權(quán)限兩方面的控制。

可見范圍控制可控制端允許或不允許接入哪些測點，從而實對現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)讀取范圍的控制；同時當(dāng)信息端有多個 監(jiān)控系統(tǒng)時，可哪些測點允許暴露給哪個監(jiān)控系統(tǒng)，哪些測點要進(jìn)行屏蔽，從而實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)的定向傳輸管理。

讀寫權(quán)限控制是在測點可見時對每個測點賦予“只讀"或“讀/寫"兩種不同的權(quán)限。當(dāng)設(shè)為“只讀"權(quán)*，所有數(shù)據(jù)禁止被修改，從而實現(xiàn)單向數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到保護(hù)現(xiàn)場設(shè)備安全的目的。

多協(xié)議數(shù)據(jù)匯聚轉(zhuǎn)換及分發(fā)

支持OPC、Modbus、IEC60870-5-101/102/103/104及各種PLC以太通訊等常用工業(yè)協(xié)議匯聚采集并轉(zhuǎn)換成用戶需要的工業(yè)協(xié)議，同時可以多路分發(fā)給不同上位系統(tǒng)。

白名單管理

通過提前計劃好的協(xié)議規(guī)則來限制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換，在控制網(wǎng)到信息網(wǎng)之間進(jìn)行動態(tài)行為判斷。 通過對約定協(xié)議的特征分析和端口限制的方法，從根源上節(jié)制未知惡意軟件的運(yùn)行和傳播。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的深度解析

搭載了自研的深度數(shù)據(jù)包解析引擎，可對工控協(xié)議做到實時和精準(zhǔn)的識別，在遵循工業(yè)控制系統(tǒng)可用性與完整性的基礎(chǔ)  上，能夠檢測出數(shù)據(jù)包的有效內(nèi)容特征、負(fù)載和可用匹配信息，如惡意軟件、具體數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序類型。深度數(shù)據(jù)包解析

引擎支持OPC、Modbus、DNP3、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104、西門子S7系列PLC、AB PLC 、GE PLC等提取其中的關(guān)鍵字段（如：控制指令、寄存器區(qū)域、寄存器地址、數(shù)據(jù)范圍等）進(jìn)行訪問控制。

文件同步

具備跨系統(tǒng)平臺文件的同步功能；支持單向和雙向同步；支持多種文件格式，支持Windows平臺和Linux平臺；支持內(nèi)容過濾和病毒檢測；支持強(qiáng)制性的文件類型、文件內(nèi)容（黑、白名單）等檢查。

FTP訪問

支持FTP的安全訪問，對用戶、命令、文件類型等進(jìn)行細(xì)粒度訪問控制；支持主動模式和被動模式，支持動態(tài)建立數(shù)據(jù)通道，支持訪問端口號自定義；支持中文文件名的過濾控制等多種功能。

郵件傳輸

支持基于SMTP協(xié)議的郵件發(fā)送和POP3協(xié)議的郵件接收；支持透明訪問模式式和普通訪問模式； 普通訪問模式下，可對郵件服務(wù)器地址和端口控制等多種訪問控制。

安全瀏覽

支持本地認(rèn)證、Radius、LDAP認(rèn)證，支持URL過濾、ActiveX、Cookie、JavaApplet等惡意代碼過濾。實現(xiàn)控制網(wǎng)用戶安全瀏覽信息網(wǎng)資源，有效保證控制網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全。

安全通道

支持高速代理、路由和透明三種模式，可以對源地址和端口、目的地址和端口進(jìn)行訪問控制；支持多種應(yīng)用服務(wù)類型， 如H323、H323_GK、SNMP、DNS等協(xié)議。

應(yīng)用協(xié)議

支持應(yīng)用協(xié)議有HTTPS、HTTP、FTP、SMTP、POP3、TNS、DNS、Telnet、SAMBA、NFS、IMAP、定制TCP和UDP、 SNMP、SSH、RTSP、MMS、H.323、LDAP協(xié)議、IRC等協(xié)議。

數(shù)據(jù)庫訪問/同步

支持MySql、Oracle、SQL Server等主流數(shù)據(jù)庫間單向和雙向同步；支持同構(gòu)、異構(gòu)同步；支持一對多，多對一同步；支持字段級的同步，具有條件同步等多種同步策略。

實現(xiàn)對多種主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全訪問；支持SQL Server和Oracle數(shù)據(jù)庫SQL語句過濾功能；支持對源地址、目的地址的訪問控制。

視頻協(xié)議

支持視頻協(xié)議傳輸包括：RTP實時傳輸協(xié)議，RTCP實時傳輸控制協(xié)議，RTSP實時流協(xié)議，SRTP實時傳輸協(xié)議RTP的伴生協(xié)議，SRTCP實時傳輸控制協(xié)議伴生協(xié)議，MMS實時流傳輸協(xié)議等。在綁定視頻媒體協(xié)議后，確保通道中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須符合以上的媒體格式，否則丟棄。

安全攻擊防護(hù)

DDoS攻擊防護(hù)：包括TCP Flood、UDP Flood、SYN Flood、ICMP Flood、IP Flood。異常數(shù)據(jù)包攻擊：包括Ping of death、IP碎片攻擊、TCP碎片攻擊。

病毒檢測：包括HTTP、SMTP、POP3、FTP、IM即時通訊、S7_300等多種協(xié)議雙向檢測。

斷線緩存

保證數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性、可靠性，當(dāng)信息測網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)緩存到本地，等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后數(shù)據(jù)補(bǔ)報。

雙機(jī)熱備

雙機(jī)熱備模式下，兩臺工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)通過心跳檢測進(jìn)行互相監(jiān)控，如果其中的一臺出現(xiàn)故障（宕機(jī)、網(wǎng)絡(luò)故障），那么另一臺就頂替出現(xiàn)故障的網(wǎng)關(guān)提供服務(wù)。保證了網(wǎng)絡(luò)的高可用性和高安全性，提升了系統(tǒng)的可靠性。

工業(yè)安全隔離與信息交換系統(tǒng)

典型部署

IN-GAPS  2000部署在信息管理層與生產(chǎn)管理層之間，用來阻止來自信息網(wǎng)的DOS/DDOS攻擊、惡意掃描、異常數(shù)據(jù)包等安全威脅；可對通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行訪問控制和安全過濾，并且支持對工控主流協(xié)議進(jìn)行訪問控制及深度解析，可以限制只有可信任的數(shù)據(jù)能夠在工控網(wǎng)絡(luò)中傳輸，有效保護(hù)了工控網(wǎng)絡(luò)的安全。

OPC標(biāo)準(zhǔn)由于其開放性和高效性，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于自動化控制領(lǐng)域及生產(chǎn)管理中。然而OPC Server與OPC Client之間的通信依賴控制網(wǎng)絡(luò)與管理網(wǎng)絡(luò)的直接連通，這樣會給控制網(wǎng)絡(luò)的安全帶來極大的隱患。

Modbus是基于PLC的一組通信協(xié)議，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)設(shè)備互相通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。DNP（3 分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）是使用在工序自動化系統(tǒng)各部件之間的通信協(xié)議，主要用于電力、水力等公共事業(yè)領(lǐng)域。

在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中存在很多關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是用來完成特定生產(chǎn)、監(jiān)控任務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，其自身沒有任何的安全防護(hù)措施，一旦這些重點系統(tǒng)受到惡意攻擊或者有人為誤操作的影響，將會直接危及整個生產(chǎn)過程，影響生產(chǎn)安全，甚至發(fā)生事故。IN-GAPS 2000的雙獨立主機(jī)系統(tǒng)保持OPC Server、Modbus設(shè)備、DNP3設(shè)備、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、視頻監(jiān)控等和上層間的通信，同時兩主機(jī)之間采用專用網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)，在保證數(shù)據(jù)快速交互的同時*阻斷所有網(wǎng)絡(luò)連接，保證了控制設(shè)備的安全。

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