制造業(yè)細(xì)分行業(yè)眾多、企業(yè)數(shù)量龐大，各個公司的管理水平及技術(shù)實力差別也大相徑庭，安全防護(hù)難點和盲點均位列各個領(lǐng)域前茅。從2014年全球各個行業(yè)成為網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)的份額來看，制造業(yè)占比為24%，位居各行業(yè)之首，成為安全威脅的“新寵”。

工業(yè)控制系統(tǒng)的使用范圍不僅僅限于制造業(yè)，在礦產(chǎn)、公用事業(yè)、航空航天行業(yè)中的使用也相當(dāng)廣泛。據(jù)不完全統(tǒng)計，超過80%涉及國計民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施依靠工業(yè)控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化作業(yè)，工業(yè)控制系統(tǒng)已是國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分。

隨著企業(yè)內(nèi)外網(wǎng)對接、信息系統(tǒng)與客戶及供應(yīng)商的聯(lián)結(jié)、設(shè)備自動化的水平上升，企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)變得更加的開放與智能化。以智能精密機(jī)床為例，其系統(tǒng)的通訊方面已經(jīng)配備了微機(jī)上才具備的USB接口與網(wǎng)線接口，未來的生產(chǎn)指令與調(diào)度程序?qū)⒔y(tǒng)一通過中央控制系統(tǒng)的方式加以推送，生產(chǎn)任務(wù)的建立、更換、取消也將更加智能。然而開放與智能帶來的副作用就是安全威脅。有別于傳統(tǒng)的安全威脅，如果工業(yè)控制成為了攻擊的目標(biāo)導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作或損壞，那么將不僅僅限于虛擬化的信息層面，而直接影響人員的生命安全。事實上，國外此類事件的發(fā)生已經(jīng)造成了嚴(yán)重的后果。

工業(yè)控制系統(tǒng)需要進(jìn)行橫向分層、縱向分域、區(qū)域分等級進(jìn)行安全防護(hù)。橫向分層用來區(qū)分管理信息系統(tǒng)，每層系統(tǒng)有不同的信息系統(tǒng)管理需求，縱向分域用來分離各個不同的生產(chǎn)執(zhí)行業(yè)務(wù)線，而區(qū)域分等級將根據(jù)資產(chǎn)與生產(chǎn)過程的核心等級逐級建立層層嚴(yán)格防護(hù)屏障，一旦產(chǎn)生了安全威脅能夠?qū)⑼{控制在最小層面，防止其向其它層面擴(kuò)散，最大程度上保證整體工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

通常橫向分層分為計劃管理層、制造執(zhí)行層、工業(yè)控制層。計劃管理層一般包括了以ERP為核心的管理信息系統(tǒng)。制造執(zhí)行層處于工業(yè)控制層與計劃管理層之間，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，通過制造執(zhí)行層管理者可以及時掌握和了解生產(chǎn)工藝各流程的運(yùn)行狀況和工藝參數(shù)的變化，實現(xiàn)對工藝的過程監(jiān)視與控制。工業(yè)控制層是直接面向生產(chǎn)的終端層，由自動化控制組件和實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測的過程控制組件共同構(gòu)成，完成具體的加工作業(yè)、檢測和操控作業(yè)、作業(yè)管理等功能。

根據(jù)業(yè)界專業(yè)觀點，工控系統(tǒng)的三層橫向分層中需要對層與層之間的數(shù)據(jù)交換和信息處理進(jìn)行防護(hù)，催生了工控系統(tǒng)的兩層防護(hù)體系。首先是計劃管理層與制造執(zhí)行層之間進(jìn)行的防護(hù)，避免這兩層系統(tǒng)通訊交換帶來的威脅，具體表現(xiàn)形式為避免非授權(quán)訪問和濫用、對操作失誤篡改數(shù)據(jù)及抵賴行為的可控制、可追溯性、避免終端違規(guī)操作、及時發(fā)現(xiàn)非法入侵行為、過濾惡意代碼。其次是制造執(zhí)行層與工業(yè)控制層之間的安全防護(hù)，通過部署工業(yè)安全防火墻的方式能夠避免從計劃管理層未經(jīng)授權(quán)的指令或者有害代碼，完成區(qū)域隔離、通信管控、實時報警等重要功能。

相對于其他行業(yè)信息安全防護(hù)，工控安全防護(hù)在實時性、可靠性及安全性方面的需求等級更高，要求也更加嚴(yán)格。一旦發(fā)生了安全威脅，需要在最短的時間內(nèi)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、矯正或者停止作業(yè)，防止危害進(jìn)一步向其他系統(tǒng)或者層級滲透，同時能夠第一時間發(fā)出警報供安全管理人員和生產(chǎn)執(zhí)行人員知曉，及時采取行動應(yīng)對特殊事件。基于工控安全的特點，需要通過四類產(chǎn)品對此領(lǐng)域安全進(jìn)行全面防護(hù)：網(wǎng)關(guān)類安全產(chǎn)品、異常檢測類產(chǎn)品、安全管理類產(chǎn)品、日志審批類產(chǎn)，而這四類產(chǎn)品均需對于工業(yè)安全進(jìn)行針對性的調(diào)整和優(yōu)化才能保證整體的安全。

工控安全在設(shè)計及應(yīng)用方面具有其特殊性，例如工業(yè)管理系統(tǒng)中通常不會采用TCP/IP或者IPX這樣的常用協(xié)議，而采用系統(tǒng)間或者生產(chǎn)廠商自建的專門協(xié)議，這類協(xié)議的建立一方面是生產(chǎn)廠商對于自身商業(yè)利益產(chǎn)品閉環(huán)的考慮，另一方面是出于對安全的考慮。在傳統(tǒng)協(xié)議上傳播的安全威脅難以對專用協(xié)議產(chǎn)生影響，但隨著威脅程度不斷加劇，攻擊水平不斷提高，而專用協(xié)議由于沒有被公開環(huán)境所熟識并加以監(jiān)督完善而存在更多安全隱患，對于安全廠商的發(fā)現(xiàn)和控制難度進(jìn)一步加劇。因此，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控除了在傳統(tǒng)協(xié)議層面上推行，各種各樣的專用協(xié)議也需要納入分析管控的范圍，并對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入精確的判別。

同時由于工業(yè)控制將極有可能出現(xiàn)在極端情況下，溫度、濕度的適應(yīng)能力、電磁防護(hù)能力等在普通環(huán)境下極少檢測的指標(biāo)，在這一領(lǐng)域卻會顯得異常重要。這些要求對廠商的技術(shù)實力提出了新的挑戰(zhàn)，也成為未來產(chǎn)品發(fā)展的方向所在。