Защита информации в телекоммуникациях АСУ ТП химической промышленности

• Автор: Дерябин, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. УГРОЗЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И УЯЗВИМОСТИ АСУ ТП

1.1. Телекоммуникации АСУ ТП

1.2. Угрозы информационной безопасности АСУ ТП

1.3. Уязвимости промышленных систем

1.4. Типичные АСУ ТП в химической промышленности и их телекоммуникации

1.5. Основные проблемы ИБ в химической промышленности

1.6. Выводы и постановка задач

2. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В АСУ ТП

2.1. Особенности обеспечения ИБ в АСУ ТП химической промышленности

2.2. Обеспечение ИБ нижнего уровня АСУ ТП в химической промышленности
2.3. Рекомендации по выбору интеллектуальных датчиков, и локальных сетей для нихбО
2.4. Разработка методики создания систем защиты информации в АСУ ТП
2.5. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ АСУ ТП'
3.1. Оценка производительности телекоммуникаций в АСУ ТП
3.2. Оценка мер защиты телекоммуникаций в АСУ ТП
3.3. Экспериментальная проверка защищённости телекоммуникаций нижнего уровня АСУ ТП
3.4. Разработка алгоритма доступа к узлам сети нижнего уровня АСУ ТП
3.5. АСУ ТП производства бумвинила «ПХВ-1»
3.6. Методы отладки АСУ ТП «ПХВ-1»
3.7. Сравнение результатов отладки (моделирования) до и после введения мер защиты информации в АСУ ТП «ПХВ-1»
3.8. Выводы
4. ОЦЕНКА ЗАЩИЩЕННОСТИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ АСУ ТП
4.1. Методология оценки безопасности информационных технологий по общим (открытым) критериям
4.2. Оценка качества защищённости телекоммуникаций АСУ ТП
4.3. Определение важности требований, предъявляемых к СЗИ
4.4. Построение функции принадлежности
4.5. Выбор рационального варианта СЗИ на основе экспертных оценок
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы связана с широким использованием телекоммуникаций в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) и высоким уровнем опасности искажения или потери информации. Готовность организаций и предприятий, разрабатывающих и эксплуатирующих АСУ ТП, выполнять анализ их надёжности и безопасности является обязательным условием государственной и международной сертификации. Однако большинство систем управления технологическими процессами малой и средней сложности чаще всего проектируются малыми организациями в условиях жёстких финансовых и кадровых ограничений. И в силу этого вопросами информационной безопасности (1ГБ) не занимаются вообще.
Если в атомной промышленности и энергетике последствия нарушения безопасности, в том числе информационной, могут быть масштабными и катастрофическими, то масштаб ущерба в АСУ ТП химической- промышленности далеко не всегда так очевиден и велик. Размер ущерба и его характер определяется, прежде всего, самим технологическим процессом. При системном подходе необходимо рассматривать систему управления во взаимосвязи и взаимовлиянии не только с объектом управления (в данном случае - технологическим процессом), но и с источниками энергии, и с окружающей средой. В химической промышленности влияние на окружающую среду должно всегда подвергаться тщательному анализу не только в аварийном, но и в нормальном режиме работы АСУ ТП. Нарушение экологии может быть вызвано не только утечками и технологическими выбросами вредных веществ, но и, например, изменением температуры воды в водоёме при сбросе в него технологической воды, забранной из артезианской скважины для охлаждения процесса.
Обеспечить ИБ АСУ ТП на достаточно высоком уровне, при постоянно растущем уровне информатизации и постоянно увеличивающемся количестве угроз, уже невозможно только комплексом внешних мер защиты. Автор

предлагает такой подход к обеспечению ИБ АСУ ТП, когда внешнюю защитную оболочку будет создавать комплексная система ИБ (включая системы мониторинга и управления информационной безопасностью, интегрированные с системами мониторинга и управления, защищаемой системы), а внутренние барьеры образуют встроенные механизмы защиты программных и технических компонентов АСУ ТП. Такой подход можно назвать системным.
Обойти внешнюю защиту можно, внутреннюю — гораздо сложнее. Поэтому автор обращает особое внимание на преимущества разработки и применения программных и аппаратурных средств АСУ ТП, имеющих встроенные механизмы защиты, которыми пользователь может управлять для создания требуемой пропорции механизмов защиты в системе защиты информации (СЗИ).
Средства телекоммуникаций в АСУ ТП — это многообразие аппаратуры и программного обеспечения, которые должны иметь внутренние механизмы собственной безопасности. Поэтому от производителей технических средств и программного обеспечения АСУ ТП требуется разработка инструментов обеспечения безопасности своих продуктов.
Цель диссертационной работы - обоснование методов и разработка методик и алгоритмов обеспечения информационной безопасности и оценки информационной защищённости телекоммуникаций нижнего уровня АСУ ТП в химической промышленности.
Для достижения указанной цели в диссертации сформулированы, и решены следующие научные и технические задачи:
1. Исследованы типичные АСУ ТП в химической промышленности, БСАПА-системы, интеллектуальные датчики и телекоммуникации.
2. Выявлены угрозы ИБ, уязвимости СЗИ, особенности обеспечения ИБ АСУ ТП в химической промышленности.

противоположных точках ведут к потере коммуникации с половиной подключенных узлов.
На Рисунке 1.6 изображена конфигурация с двойным оптическим кольцом. В случае если в результате образования двух точек обрыва первичное кольцо выходит из строя, система переключается на вторичное кольцо. Очевидно, что такая архитектура сети является наиболее отказоустойчивой. На Рисунке 1.6 пошагово изображен процесс деградации сети. Обратите внимание, сколько отказов система может перенести до того, как выйдет из строя.
Резервированный
контроллер

Узел ввода/ Узел ввода/ Узел ввода/ Узел ввода
вывода Ю1 вывода 102 вывода ЮЗ вывода
Медный участок сети Оптоволоконный участок сети
Рисунок 1.6 - Резервированное оптоволоконное кольцо.
1.5.1.2 Промышленные сети верхнего уровня АСУ ТП.
Сети верхнего уровня служат для передачи данных между контроллерами, серверами и операторскими рабочими станциями [13]. Иногда в состав таких сетей входят дополнительные узлы: центральный сервер архива, сервер промышленных приложений, инженерная станция и т.д. Но это уже опции.
В отличие от стандартов полевых шин, на верхнем уровне большого разнообразия типов сетей нет. Фактически, большинство сетей верхнего