工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試方法編制說明

工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試方法編制說明

目的意義工業(yè)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于能源、交通、水利等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，隨著工業(yè)自動化和信息化水平的提升，工控系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險日益嚴峻。工業(yè)控制協(xié)議作為工控系統(tǒng)內(nèi)外部交互的主要語言和載體成為網(wǎng)絡(luò)攻防的關(guān)鍵點，目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)工控漏洞均為工控協(xié)議漏洞。工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試主要用于驗證工業(yè)控制設(shè)備或工控上位機在采用工業(yè)控制協(xié)議進行通信時，針對異常輸入或高強度輸入下的正確性和穩(wěn)定性。工控系統(tǒng)對健壯性要求很高，工控協(xié)議通信健壯性測試無論從網(wǎng)絡(luò)安全角度還是系統(tǒng)可用性角度，都具有重要價值。由于健壯性測試本身所具有的不確定性，尤其異常輸入部分較難規(guī)范，所以對于如何進行工控協(xié)議通信健壯性測試，目前業(yè)界尚未形成統(tǒng)一規(guī)范。檢測機構(gòu)和產(chǎn)品供應(yīng)商主要依靠商用工具或經(jīng)驗進行相關(guān)測試，測試質(zhì)量參差不齊。國際上關(guān)于通信健壯性測試的標準較少，在僅有的幾個標準文件中，如《3GPPTS33.117Catalogueofgeneralsecurityassurancerequirements》，對通信健壯性測試僅給出了概要性的描述，缺少細則。國際自動化協(xié)會的EDSA-310文件對雖然工控設(shè)備通信健壯性測試有詳細描述，但不夠全面，且2015年之后未再更新。德國聯(lián)邦信息安全辦公室的《FuzzingPrimerAFuzzTestingIntroductionwithCC-specificGuidance》對各種模糊測試技術(shù)進行了分析，但僅對其在CC標準中的應(yīng)用進行了描述。本標準的研制，具有以下三方面價值：一是有利于指導(dǎo)、規(guī)范工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試活動，為檢測機構(gòu)、產(chǎn)品供應(yīng)商等開展相關(guān)測試提供參考依據(jù)，統(tǒng)一測試尺度。二是有利于提前發(fā)現(xiàn)工控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全漏洞，在設(shè)備入網(wǎng)前進行工控協(xié)議通信健壯性測試，可有效降低系統(tǒng)安全風(fēng)險。三是有利于促進工控產(chǎn)品健壯性提升，提升產(chǎn)品自身品質(zhì)和可用性，不僅限于網(wǎng)絡(luò)安全。任務(wù)來源為了支撐強制性國家標準《網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備安全通用要求》（GB40050-2021）中關(guān)于通信健壯性要求的落地，提升工控系統(tǒng)健壯性和可用性，規(guī)范工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試活動，國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心、西北工業(yè)大學(xué)、昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司、北京信聯(lián)數(shù)安科技有限公司、清華大學(xué)、中國網(wǎng)絡(luò)安全審查認證和市場監(jiān)管大數(shù)據(jù)中心、沈陽東軟系統(tǒng)集成工程有限公司等對工業(yè)控制協(xié)議的通信健壯性測試方法進行了研究，形成了《工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試方法》，為檢測機構(gòu)、產(chǎn)品供應(yīng)商等開展相關(guān)測試提供了參考依據(jù)。編制過程1）2024年5月，成立編制工作組，啟動標準編制工作，國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心開始籌備起草，分別向行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)、高校研究團隊以及檢測認證機構(gòu)發(fā)出邀請，已有西北工業(yè)大學(xué)、昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司、北京信聯(lián)數(shù)安科技有限公司、清華大學(xué)、中國網(wǎng)絡(luò)安全審查認證和市場監(jiān)管大數(shù)據(jù)中心、沈陽東軟系統(tǒng)集成工程有限公司等單位接受邀請參與標準的起草工作。2）2024年7月，形成標準草案。3）2024年7月-10月，經(jīng)過多次內(nèi)部征求意見，形成標準草案修改版。4）2024年11月，形成標準草案第一版。5）2024年11月12日，提交項目立項申請書。6）2024年11月13日，召開立項評審會，邀請專家對草案給出建議。7）2024年11月14日至2024年11月18日，期間進行了多次標準工作組內(nèi)部討論，針對標準內(nèi)容進行了細節(jié)的修改與調(diào)整。6）2024年12月19日，形成征求意見稿。主要內(nèi)容技術(shù)指標確立本標準給出了工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試的概述、測試項、異常監(jiān)測方法和測試方法。詳情如下：1、概述：對工業(yè)控制協(xié)議通信健壯性測試的測試對象、整體測試要求和測試環(huán)境進行了闡述。2、測試項：報文錯誤注入測試、報文結(jié)構(gòu)變異測試、上下文異常測試和風(fēng)暴測試，其中報文錯誤注入測試包括單字段變異測試和字段組合變異測試。3、異常監(jiān)測方法：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)監(jiān)測和控制功能監(jiān)測。4、測試方法：對報文錯誤注入測試、報文結(jié)構(gòu)變異測試、上下文異常測試和風(fēng)暴測試的預(yù)置條件、檢測步驟、預(yù)期結(jié)果、判定原則進行了規(guī)范。本標準適用于工業(yè)控制設(shè)備或工控上位機所采用的工業(yè)控制協(xié)議的通信健壯性測試，可用于指導(dǎo)檢測機構(gòu)、產(chǎn)品供應(yīng)商等開展相關(guān)測試活動，也可用于指導(dǎo)相關(guān)測試工具的研發(fā)。本標準牽頭單位為國家計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心和西北工業(yè)大學(xué)，參與單位包括昆侖數(shù)智科技有限責(zé)任公司、北京信聯(lián)數(shù)安科技有限公司、清華大學(xué)、中國網(wǎng)絡(luò)安全審查認證和市場監(jiān)管大數(shù)據(jù)中心、沈陽東軟系統(tǒng)集成工程有限公司等。與相關(guān)法律法規(guī)和國家標準的關(guān)系本標準的總體結(jié)構(gòu)和編寫方法按照GB/T1.1-2020《標準化工作導(dǎo)則第一部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定執(zhí)行。本標準參考的相關(guān)法律、法規(guī)和標準文件如下：GB/T25069-2022《信息安全技術(shù)術(shù)語》EDSA-310-2.2《ISASecurityComplianceInstitute–EmbeddedDeviceSecurityAssurance–Requirementsforembeddeddevicerobustnesstesting》GB40050-202