摘要:城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施,它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客,最大限度的满足市民出行的需要。城市轨道交通信号系统(SIG)通常由列车自动控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)组成,ATC系统包括了列车自
背景概述
城市轨道交通是现代化都市的重要基础设施,它安全、迅速、舒适、便利地在城市范围内运送乘客,最大限度的满足市民出行的需要。城市轨道交通信号系统(SIG)通常由列车自动控制系统(Automatic Train Control,简称ATC)组成,ATC系统包括了列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,简称ATS)、列车自动防护子系统(Automatic Train Protection,简称ATP)、列车自动运行系统(Automatic Train Operation,简称ATO)这三个子系统。三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统,实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
目前地铁信号系统(SIG)正逐步向智能化、智慧化发展。而有地铁信号系统(SIG)工控系统的智能化建设极有可能引入信息安全风险,且地铁信号系统(SIG)工控安全建设往往滞后于智能化、智慧化建设,无法应对日益增长的网络威胁,可能导致其遭受网络攻击而使生产停滞。因此需加快地铁信号系统(SIG)工控安全建设,保障地铁信号系统(SIG)工控系统安全稳定运行。
需求分析
01/ 标准合规性需求
地铁信号系统(SIG)要加快完成工控安全防护体系的建设工作,使之符合《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2019)、《工业控制系统信息安全防护指南》及地铁信号系统(SIG)工控安全相关要求。02/ 业务安全性需求
从地铁信号系统(SIG)分为车站层、停车场/车辆段、控制中心等3个控制层,针对各个控制层进行需求分析:车站层及停车场 / 车辆段
信号系统车站层及停车场/车辆段内部,各类安全威胁不断涌入控制系统,而信号系统(SIG)车站及停车场/车辆段缺少对工业流量监测审计的手段,无法针对工控系统协议层面存在的恶意攻击、异常流量进行审计,更无法对工控指令攻击和控制参数篡改进行实时监测和告警,大大增大了网络入侵的风险,最终导致行车事故的发生。
信号系统的上位机、服务器等主机工控系统上位机、服务器漏洞无处不在,对打补丁比较排斥,身份鉴别过于单一等情况;各主机也未部署对已知与未知病毒的防护措施;车站及停车场/车辆段存在误操作、非法攻击、勒索病毒感染等风险,信号系统(SIG)车站及停车场/车辆段迫切需要对工控主机进行加固及病毒免疫等。
控制中心
控制中心层在建设初期主要考虑易用性和快速部署,因此存在数据流向不清晰、隔离措施不完善、隔离强度不达标等问题,容易引发各跨网交换非授权访问风险以及系统间病毒横向传播风险。
内部缺少对工业流量监测审计的手段,无法针对工控系统协议层面存在的恶意攻击、异常流量进行审计,更无法对工控指令攻击和控制参数篡改进行实时监测和告警,极易产生网络入侵事件,最终导致安全生产事故的发生。
各工控系统的上位机、服务器等主机,可能存在系统及工控应用漏洞、管理员不允许打补丁、身份鉴别过于单一等情况;同时主机无针对已知、未知病毒的防护措施,容易发生误操作、非法攻击、勒索病毒感染等安全事件,地铁信号系统(SIG)迫切需要提升工控主机安全防御能力。
因此需加强边界安全、安全配置检查、日志审计、漏洞发现、运维审计、安全管理平台等防护能力。
解决方案
针对信号系统的网络架构特点及相关标准规范要求,进行分层、分区、划域,各层次、区域之间采用合理的安全防护措施。
地铁信号系统(SIG)工控安全防护拓扑示意图01/ 车站
在设备集中站采用工业应用审计系统对网络中的全流量通信、操作行为、异常行为等进行审计及预警。对异常操作行为与数据进行实时监测和报警。在设备集中站、非设备集中站等部署工控主机卫士软件系统。以白名单方式阻止非法进程运行及非法USB等外设接入,防止工业主机被破坏。02/ 停车场/车辆段
在停车场/车辆段采用工业应用审计系统对网络中的全流量通信、操作行为、异常行为等进行审计及预警。对异常操作行为与数据进行实时监测和报警。在停车场/车辆段工作站等部署工控主机卫士软件系统。以白名单方式阻止非法进程运行及非法USB等外设接入,防止工业主机被破坏。03/ 控制中心
调度大厅/运行图编辑室/中央信号设备室
在轨旁接口服务器、线网接口服务器、大屏接口工作站、外系统等对外接口采用工业防火墙进行逻辑隔离,并进行细粒度控制。精准按域进行防护。在控制中心采用工业应用审计系统、入侵检测系统对工控网络中的全流量通信、操作行为、异常行为等进行审计及预警。对异常操作行为与数据进行实时监测和报警。在调度大厅、运行图编辑室、中央信号设备室工作站、服务器等部署工控主机卫士软件系统。以白名单方式阻止非法进程运行及USB等外设接入,防止工业主机被破坏。安全管理中心
在控制中心建设安全管理中心,实现安全配置检查、工控漏扫、运维安全管控、日志审计、安全管理等。对车辆运行全景进行安全态势感知、分析、预警及准入控制,并对异常报警行为形成工单分配给人工进行干预处理,同时与相应防护设备进行协同防御。
方案收益
01/ 满足标准合规性要求
符合《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》 (GBT22239-2019)、《工业控制系统信息安全防护指南》及工控安全相关政策、标准及监管要求。02/ 构建地铁信号系统(SIG)体系化安全
通过强化地铁信号系统(SIG)区域内网络、主机及数据的安全防护,大大增强了信号系统的整体安全防护能力,确保强化地铁信号系统(SIG)安全生产可持续运营,构建边界安全、物联设备安全的纵深防护体系。03/ 提升地铁信号系统(SIG)生产安全性
方案深度融合有地铁信号系统(SIG)工控设施,降低地铁信号系统(SIG)的安全运营风险,提高安全运维效率,为地铁信号系统(SIG)智能化、智慧化建设提供可靠的安全保障。04/ 促进地铁信号系统(SIG)智能化发展
通过建设地铁信号系统(SIG)工控安全防护体系,可解决地铁信号系统(SIG)智能化建设过程中带来的信息安全风险,保障地铁信号系统(SIG)工控设施、智能化系统安全及设备可靠运转的目标。来源:anmeng安盟信息