工業(yè)控制系統(tǒng)脆弱性分析與建模研究的開題報(bào)告

工業(yè)控制系統(tǒng)脆弱性分析與建模研究的開題報(bào)告一、研究背景工業(yè)控制系統(tǒng)（IndustrialControlSystem，簡稱ICS）是對工業(yè)過程進(jìn)行自動化控制的重要控制系統(tǒng)，涉及的領(lǐng)域包括能源、化工、制造、交通等等。隨著ICT技術(shù)的不斷發(fā)展，在傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中也逐漸引入了新的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、軟件系統(tǒng)等等，使得工業(yè)控制系統(tǒng)也逐漸向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化的方向發(fā)展。但與此同時，工業(yè)控制系統(tǒng)所面臨的安全挑戰(zhàn)也日益嚴(yán)峻：隨著ICS內(nèi)部以及與其相關(guān)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化程度越來越高，其面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊、惡意軟件與黑客攻擊等威脅也變得越來越大，甚至導(dǎo)致設(shè)備癱瘓、造成人身財(cái)產(chǎn)損失等嚴(yán)重后果。2017年，全球爆發(fā)的“驚天大黑客”事件、石油公司沙特阿美遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊致使設(shè)備被摧毀與中東國家石化系統(tǒng)被勒索等事件無不引起全球?qū)CS安全問題的高度關(guān)注。在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，對于其脆弱性的評估已經(jīng)成為了研究的熱點(diǎn)方向。ICS在與工業(yè)自動化設(shè)備的協(xié)作中，其運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性要求都越來越高，因此需要在系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入脆弱性評估等安全措施，以提高其安全能力，從而降低風(fēng)險(xiǎn)。然而，當(dāng)前關(guān)于ICS的脆弱性分析評估在理論與實(shí)踐之間還存在較大的距離，其中的一些多樣性、復(fù)雜性等特點(diǎn)更是使得ICS脆弱性評估的工作更為困難，特別是ICS的環(huán)境復(fù)雜性以及相關(guān)工藝特點(diǎn)更加影響了脆弱性評估的開展。本文旨在針對現(xiàn)有ICS的脆弱性分析研究進(jìn)行分析總結(jié)和進(jìn)一步研究，通過采用合適的方法，對ICS的脆弱性進(jìn)行建模分析，為其提供有效的補(bǔ)救措施及防護(hù)手段，進(jìn)一步提高其系統(tǒng)的安全保障能力，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容本文的研究目標(biāo)為：分析工業(yè)控制系統(tǒng)脆弱性的特點(diǎn)，建立一種適合ICS脆弱性評估的模型，并提出相應(yīng)的基于建模的ICS安全防護(hù)措施。具體內(nèi)容包括以下幾個方面：1.分析國內(nèi)外ICS脆弱性評估研究現(xiàn)狀，總結(jié)相關(guān)方法和技術(shù)的應(yīng)用情況；2.研究分析工業(yè)控制系統(tǒng)的脆弱性特點(diǎn)及其產(chǎn)生機(jī)理；3.提出設(shè)計(jì)一種合適的ICS脆弱性建模方法，將其應(yīng)用于具體控制系統(tǒng)中，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；4.提出針對不同安全威脅的防御措施，為ICS的安全保護(hù)提供技術(shù)支持和建議。三、研究方法1.資料法：通過對一些相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行綜合分析，了解當(dāng)前的ICS脆弱性評估研究現(xiàn)狀，從中總結(jié)出優(yōu)缺點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步設(shè)計(jì)出符合本文研究目標(biāo)的研究方法。2.案例法：選取幾個具有代表性的工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行案例分析，建立相應(yīng)的脆弱性評估模型，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其準(zhǔn)確性和可行性。3.實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，通過對實(shí)驗(yàn)對象的觀察和數(shù)據(jù)記錄，對建立的ICS脆弱性評估模型進(jìn)行實(shí)際分析和檢驗(yàn)。四、預(yù)期成果本文預(yù)期的研究結(jié)果將包括以下方面：1.綜合分析國內(nèi)外ICS脆弱性評估研究現(xiàn)狀，總結(jié)出適合本文研究的評估方法；2.針對工業(yè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并建立一個適用于ICS脆弱性評估的模型；3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的ICS脆弱性評估模型的準(zhǔn)確性和可行性；4.提出相應(yīng)的基于模型的ICS安全防護(hù)措施，為ICS的安全保護(hù)提供技術(shù)支持和建議。五、研究意義本文的研究成果對于工業(yè)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)工作具有重要的意義：1.為工業(yè)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)提供了更加有效的技術(shù)支持，有助于制定相應(yīng)的安全保護(hù)措施和預(yù)案，減少系統(tǒng)安全隱患，降低信息安全風(fēng)險(xiǎn)；2.提高了工業(yè)控制系統(tǒng)對于安全事件的識別能力，減少了