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工业控制系统安全综述

杨婷, 张嘉元, 黄在起, 陈禹劼, 黄成龙, 周威, 刘鹏, 冯涛, 张玉清

杨婷, 张嘉元, 黄在起, 陈禹劼, 黄成龙, 周威, 刘鹏, 冯涛, 张玉清. 工业控制系统安全综述[J]. 计算机研究与发展, 2022, 59(5): 1035-1053. DOI: 10.7544/issn1000-1239.20211154
引用本文: 杨婷, 张嘉元, 黄在起, 陈禹劼, 黄成龙, 周威, 刘鹏, 冯涛, 张玉清. 工业控制系统安全综述[J]. 计算机研究与发展, 2022, 59(5): 1035-1053. DOI: 10.7544/issn1000-1239.20211154
Yang Ting, Zhang Jiayuan, Huang Zaiqi, Chen Yujie, Huang Chenglong, Zhou Wei, Liu Peng, Feng Tao, Zhang Yuqing. Survey of Industrial Control Systems Security[J]. Journal of Computer Research and Development, 2022, 59(5): 1035-1053. DOI: 10.7544/issn1000-1239.20211154
Citation: Yang Ting, Zhang Jiayuan, Huang Zaiqi, Chen Yujie, Huang Chenglong, Zhou Wei, Liu Peng, Feng Tao, Zhang Yuqing. Survey of Industrial Control Systems Security[J]. Journal of Computer Research and Development, 2022, 59(5): 1035-1053. DOI: 10.7544/issn1000-1239.20211154
杨婷, 张嘉元, 黄在起, 陈禹劼, 黄成龙, 周威, 刘鹏, 冯涛, 张玉清. 工业控制系统安全综述[J]. 计算机研究与发展, 2022, 59(5): 1035-1053. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.20211154
引用本文: 杨婷, 张嘉元, 黄在起, 陈禹劼, 黄成龙, 周威, 刘鹏, 冯涛, 张玉清. 工业控制系统安全综述[J]. 计算机研究与发展, 2022, 59(5): 1035-1053. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.20211154
Yang Ting, Zhang Jiayuan, Huang Zaiqi, Chen Yujie, Huang Chenglong, Zhou Wei, Liu Peng, Feng Tao, Zhang Yuqing. Survey of Industrial Control Systems Security[J]. Journal of Computer Research and Development, 2022, 59(5): 1035-1053. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.20211154
Citation: Yang Ting, Zhang Jiayuan, Huang Zaiqi, Chen Yujie, Huang Chenglong, Zhou Wei, Liu Peng, Feng Tao, Zhang Yuqing. Survey of Industrial Control Systems Security[J]. Journal of Computer Research and Development, 2022, 59(5): 1035-1053. CSTR: 32373.14.issn1000-1239.20211154

工业控制系统安全综述

基金项目: 国家自然科学基金项目(U1836210);国家重点研发计划项目(2018YFB0804701)
详细信息
  • 中图分类号: TP391

Survey of Industrial Control Systems Security

Funds: This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (U1836210) and the National Key Research & Development Program of China (2018YFB0804701).
  • 摘要: 工业控制系统除了应用于生产制造行业外,还广泛应用于交通、水利和电力等关键基础设施.随着工业数字化、网络化、智能化的推进,许多新技术应用于工业控制系统,提高了工业控制系统的智能化水平,但其也给工业控制系统的安全带来严峻的挑战.因此,工业控制系统的安全倍受研究人员的关注.为了让研究人员系统化地了解目前的研究进展,调研了近3年Web of Science核心数据库、EI数据库和CCF推荐网络与信息安全国际学术会议中发表的与工业控制系统安全相关论文以及其他相关的高水平研究工作.首先,介绍工业控制系统的体系结构及面临的威胁.然后,依据工业控制系统的体系结构,自上而下将其安全研究工作分为ICS-云平台通信安全、HMI-设备通信安全、设备固件安全以及其他安全研究,并从攻击和防御角度进行分析和整理.最后,提出当前工业控制系统安全研究依然面临的主要挑战,并指出未来研究发展的方向.
    Abstract: In addition to the application of manufacturing industries, industrial control systems are also widely used in critical infrastructure such as transportation, energy, and water treatment industries. Accelerated application of digital, network, and intelligent technologies in industrial control systems, more and more smart devices are connected to it, leading to severe challenges to its security. Therefore, the security of industrial control systems has attracted the attention of researchers. In order to let the researchers systematically understand the current research progress, we have researched the core database of Web of Science, EI database, the network and information security related papers of CCF recommended international academic conferences and other high-level research work in the past three years. First, the architecture of industrial control systems is introduced, then the security threats that ICS faces are introduced. Moreover, according to the architecture of the industrial control systems, we divide the security research work into three parts: the communication security of industrial control system and cloud, the communication security of human machine interface (HMI) to device, the security of device firmware and other security research issues, analyze them from the perspective of attack and defense. Finally, we put forward the main challenges that security research faces, identify open problems for future research directions.
  • 期刊类型引用(7)

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    2. 朱智韬,司世景,王健宗,程宁,孔令炜,黄章成,肖京. 联邦学习的公平性研究综述. 大数据. 2024(01): 62-85 . 百度学术
    3. 李锦辉,吴毓峰,余涛,潘振宁. 数据孤岛下基于联邦学习的用户电价响应刻画及其应用. 电力系统保护与控制. 2024(06): 164-176 . 百度学术
    4. 刘新,刘冬兰,付婷,王勇,常英贤,姚洪磊,罗昕,王睿,张昊. 基于联邦学习的时间序列预测算法. 山东大学学报(工学版). 2024(03): 55-63 . 百度学术
    5. 赵泽华,梁美玉,薛哲,李昂,张珉. 基于数据质量评估的高效强化联邦学习节点动态采样优化. 智能系统学报. 2024(06): 1552-1561 . 百度学术
    6. 杨秀清,彭长根,刘海,丁红发,汤寒林. 基于数据质量评估的公平联邦学习方案. 计算机与数字工程. 2022(06): 1278-1285 . 百度学术
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  • 发布日期:  2022-04-30

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