导语

  

内容提要

  

    关键信息基础设施网络安全问题日益严峻，能源行业作为关键信息基础设施中重要的一个行业，网络安全问题不容忽视。本书全面阐述了能源行业工业控制系统现状、特点及面临的威胁挑战，介绍了国家和部委针对能源行业工控系统出台的相关法律法规和标准规范，论述了针对能源行业工控系统如何开展风险评估，分析了针对能源行业特点如何制定有效的防护体系和具体的安全防护技术，并结合电力、石油化工等典型行业应用场景用实例分析了安全需求和防护应用。
    本书作为能源行业工控系统安全的普及教材，适合从事和服务于能源行业相关领域技术和管理人员以及对能源行业工控安全感兴趣的人士使用。

第1章  能源行业工业控制系统安全概述
  1.1  能源行业工业控制系统概述
    1.1.1  能源工业与关键基础设施
    1.1.2  能源工业与关键信息基础设施
    1.1.3  能源行业工业控制系统的发展
    1.1.4  国内能源工业控制行业现状
  1.2  能源行业工业控制系统安全发展状况
    1.2.1  能源工业控制系统网络空间安全
    1.2.2  能源工业控制系统安全现状
    1.2.3  能源工业控制系统安全风险
    1.2.4  能源工业控制系统安全的挑战
  1.3  相关技术标准
    1.3.1  标准化组织
    1.3.2  工控安全标准
    1.3.3  等级保护标准
    1.3.4  电力监控系统安全防护规定
第2章  能源行业工业控制系统基础
  2.1  能源行业工业控制系统介绍
    2.1.1  工业控制系统定义与作用
    2.1.2  工业控制系统分类
    2.1.3  工业控制系统智能化发展趋势
  2.2  能源行业工业控制系统组成
    2.2.1  监控对象与监测技术
    2.2.2  变送器与传感器
    2.2.3  控制器
    2.2.4  执行器和驱动器
    2.2.5  数据采集与监视控制系统
  2.3  工业现场网络
    2.3.1  工业现场网络结构和组成
    2.3.2  现场总线和规范
    2.3.3  工业以太网
  2.4  通信网络
    2.4.1  能源通信网络特点
    2.4.2  接入网
    2.4.3  骨干网
    2.4.4  电力通信网
第3章  能源行业工业控制系统安全风险控制
  3.1  能源行业工控系统风险管理
  3.2  能源行业工控系统风险评估
    3.2.1  风险评估特点
    3.2.2  风险评估形式
    3.2.3  风险评估安全保障
    3.2.4  风险评估流程和方法
    3.2.5  风险评估准备
    3.2.6  风险评估活动
  3.3  能源行业工控系统风险处置
    3.3.1  风险处置方式
    3.3.2  风险处置流程
    3.3.3  风险控制策略
  3.4  能源行业工控系统风险控制案例
    3.4.1  业务识别
    3.4.2  资产识别
    3.4.3  威胁识别
    3.4.4  保障能力识别
    3.4.5  风险分析
    3.4.6  风险处置
第4章  能源行业工业控制系统安全防护技术
  4.1  能源行业工业控制系统安全防护体系
    4.1.1  能源行业工业控制系统特征及安全防护原则
    4.1.2  能源行业工业控制系统安全防护体系结构与内涵
  4.2  边界防护技术及应用实践
    4.2.1  关键技术
    4.2.2  主要产品
    4.2.3  应用实践
  4.3  可信计算技术及应用实践
    4.3.1  关键技术
    4.3.2  主要产品
    4.3.3  应用实践
  4.4  加密认证技术及应用实践
    4.4.1  关键技术
    4.4.2  主要产品
    4.4.3  应用实践
  4.5  入侵检测技术及应用实践
    4.5.1  关键技术
    4.5.2  功能描述
    4.5.3  应用实践
  4.6  监测与预警技术及应用实践
    4.6.1  关键技术
    4.6.2  功能描述
    4.6.3  应用实践
  4.7  工业安全审计技术及应用实践
    4.7.1  关键技术
    4.7.2  功能描述
    4.7.3  应用实践
第5章  能源行业工业控制系统安全运行
  5.1  能源行业工业控制系统安全运行概述
    5.1.1  安全运行工作目标
    5.1.2  安全运行工作内容
  5.2  能源行业工业控制系统日常运维
    5.2.1  日常运维工作要求
    5.2.2  日常运维工作内容
  5.3  能源行业工业控制系统应急响应
    5.3.1  应急管理
    5.3.2  应急预案编制
    5.3.3  应急演练
    5.3.4  应急处置案例
  5.4  能源行业工业控制系统优化完善
    5.4.1  优化完善原则
    5.4.2  优化完善方式
    5.4.3  优化完善内容
    5.4.4  优化完善注意事项
第6章  电力行业工业控制系统安全防护应用
  6.1  电力行业工业控制系统安全防护要求
  6.2  电网电力监控系统安全防护应用
    6.2.1  电网电力监控系统
    6.2.2  电网电力监控系统安全需求
    6.2.3  电网电力监控系统安全防护应用
  6.3  电厂电力监控系统安全防护应用
    6.3.1  电厂电力监控系统
    6.3.2  电厂电力监控系统安全需求
    6.3.3  电厂电力监控系统安全防护应用
第7章  石油化工行业工业控制系统安全防护应用
  7.1  石油化工行业工业控制系统安全防护要求
  7.2  油气开采工业控制系统安全防护应用
    7.2.1  油气开采工业控制系统
    7.2.2  油气开采工业控制系统安全需求
    7.2.3  油气开采工业控制系统安全防护应用
  7.3  油气输送工业控制系统安全防护应用
    7.3.1  油气输送工业控制系统
    7.3.2  油气输送工业控制系统安全需求
    7.3.3  油气输送工业控制系统安全防护应用
  7.4  油气储存工业开控制系统安全防护应用
    7.4.1  油气储存工业控制系统
    7.4.2  油气储存工业控制系统安全需求
    7.4.3  油气储存工业控制系统安全防护应用
  7.5  炼化加工工业控制系统安全防护应用
    7.5.1  炼化加工工业控制系统
    7.5.2  炼化加工工业控制系统安全需求
    7.5.3  炼化加工工业控制系统安全防护应用

前言

  

    前言
    能源工业的核心业务系统、生产控制系统、重要互联网应用系统是国家关键信息基础设施，也是网络安全工作的重中之重。如何确保能源行业工业控制系统的系统安全、功能安全、物理安全和信息安全，并有效保障工业控制系统的高可用性和业务连续性，对于我国能源行业工控系统的建设、运营和使用来说至关重要。
    《能源行业工业控制系统安全》一书是我们在经过长期的理论总结、并通过对最新的工业控制系统技术发展研究和在参考典型行业应用基础上编写的，是对能源行业工控系统安全防护工作最佳实践和从业者工控系统安全服务实践工作的总结。本书经过对能源行业工控系统技术特点、安全风险、安全事件处置、安全防护等方面的研究分析，从能源行业工控系统的系统安全风险控制、系统安全防护技术、系统安全运行保障以及系统安全防护应用案例等几个维度，详细全面的对能源行业工控系统的技术特点、产品特点、应用实践和运行维护等方面进行了介绍，形成了完整的工业控制系统安全知识体系。为了便于读者的实际应用，本书还增加了电力行业、石油化工行业的典型防护应用实例。
    本书共分为7章，第1章是概述，介绍了能源行业工业控制系统概述、系统安全发展状况和相关法律法规；第2章主要介绍了能源行业工业控制系统基础，包括工业控制系统、系统组成、工业现场网络和通信网络基本知识；第3章对能源行业工业控制系统的安全风险控制进行了介绍，介绍了风险管理、风险评估、风险处置，并通过工业系统风险控制案例落实知识点要求；第4章主要介绍了能源行业工业控制系统安全防护技术，从安全防护体系入手，分别对边界防护、可信计算、加密认证、入侵检测、监测与预警、工业安全审计的关键技术、功能和应用实践等内容进行了介绍；第5章是能源行业工业控制系统安全运行，主要介绍了系统安全运行目标、日常运维、应急响应、优化完善等内容；第6章介绍了电力行业工业控制系统安全防护应用，第7章介绍了石油化工行业工业控制系统安全防护应用。
    本书按照信息安全保障人员认证能源行业工业控制系统安全方向考试大纲的要求进行编写，可作为该方向的考试指导用书，也可供所有从事工业控制系统安全相关工作的技术人员和管理人员、以及期望了解相关知识的人员参考。本书在成书过程中得到了中国网络安全审查技术与认证中心、华北电力大学信息安全工程实验室、北京赛虎网络空间安全技术发展有限公司、北京蓝军网安科技发展有限责任公司、北京卓识网安技术股份有限公司、华北石油通信有限公司的大力支持，在此表示衷心感谢。
    本书由曹雅斌、尤其、刘韧、龚刚军、皮至贤、吴秋新、霍学文、李洁、余冬、王冬冬、苏畅、李强、陈凯、王晓鹏、金璐、司志凡、韩震、赵倩倩、郑莹等共同编写，本书在编写过程中参考或引用了国内外同行的大量资料或观点，在此向这些作者表示衷心感谢。
    本书力图以真实的案例、清晰的结构和流畅的语言来展现相关知识体系，但由于水平有限、时间紧迫，尽管我们进行了多次研讨和修订，书中仍难免存在疏漏和错误。在此恳请广大读者和同行批评指正，以便我们再版修订时加以改正和完善。