從控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部和外部對控制系統(tǒng)進行攻擊時，控制系統(tǒng)是脆弱的。要了解控制系統(tǒng)相關(guān)的漏洞，用戶必須知道通信類型和與控制系統(tǒng)的相關(guān)操作，以及解了攻擊者如何利用系統(tǒng)漏洞使他們獲益。本文僅提供一種高層的概述，不討論攻擊者利用漏洞完成入侵的細節(jié)。
我們將從下面幾個方面進行介紹：
· 了解控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)漏洞;
· 訪問控制系統(tǒng)局域網(wǎng)：
常見的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);
撥號訪問遠程終端;
供應(yīng)商支持;
信息技術(shù)(IT)控制的通信裝備;
企業(yè)的虛擬專用網(wǎng)(VPN);
數(shù)據(jù)庫鏈接;
配置不當(dāng)?shù)姆阑饓?
對等設(shè)施鏈接。
· 過程發(fā)現(xiàn);
· 過程控制：
命令直接發(fā)送到數(shù)據(jù)采集設(shè)備;
輸出到人機界面(HMI)屏幕;
更改數(shù)據(jù)庫;
中間人攻擊。
一、了解控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)漏洞
要了解工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)的相關(guān)漏洞，用戶必須首先了解所有可能流入和流出ICS的通信路徑。圖1給出了用于典型過程系統(tǒng)組件通信的各種設(shè)備、通信路徑和方法。
圖 1：對控制系統(tǒng)的通信訪問
如圖1中所示，使用各種計算和通信設(shè)備，有許多方法與ICS網(wǎng)絡(luò)和組件通信。一個人如果具有對工藝設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用的知識，就可以使用這些設(shè)備和其他電子工具訪問ICS。目前在未經(jīng)授權(quán)連接系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的無線接入點出現(xiàn)了漏洞。
在一個典型的大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)中，很多ICS使用監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)或分布式控制系統(tǒng)(DCS)的配置，有許多集成的計算機、控制器和網(wǎng)絡(luò)通訊組件，為系統(tǒng)運行提供所需的功能。一個典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2：典型雙防火墻網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
控制器單元連接到過程設(shè)備和傳感器收集狀態(tài)數(shù)據(jù)，并提供設(shè)備的操作控制。控制單元與ICS數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的通信使用不同的通信協(xié)議(用不同格式為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包)。一個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和控制器單元之間的通信，在本地通常使用高速線、光纖電纜;對遠程的控制器單元，通常使用無線、撥號、以太網(wǎng)，或組合的通信方法。
操作員或調(diào)度員通過HMI子系統(tǒng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)。 HMI提供的圖形顯示了設(shè)備的狀態(tài)、報警和事件、系統(tǒng)的運行狀況，以及系統(tǒng)相關(guān)的其他信息。操作員可以通過HMI的顯示屏和鍵盤或鼠標(biāo)與系統(tǒng)交互，遠程操作系統(tǒng)裝置，解決疑難問題，制做打印報告，以及執(zhí)行其他操作。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集、處理和存儲在主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上進行。保存的數(shù)據(jù)將用于趨勢、備案、監(jiān)管和外部訪問等業(yè)務(wù)需求。數(shù)據(jù)的各種來源包括了：數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、操作員的控制操作、報警和事件，以及其他服務(wù)器的計算和生成。
大多數(shù)控制系統(tǒng)采用專門的應(yīng)用程序進行運營和業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。這些任務(wù)通常在先進的應(yīng)用服務(wù)器上執(zhí)行，從控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的各種源采數(shù)據(jù)。這些應(yīng)用程序可以是：實時操作控制的調(diào)整、報告、報警和事件，計算的數(shù)據(jù)源為主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供歸檔，或支持工程師站或其他計算機的分析工作。
工程師站提供了一種手段，對系統(tǒng)運行的各個方面進行監(jiān)視和診斷，安裝和更新程序，對失效進行恢復(fù)，以及系統(tǒng)管理方面的其他任務(wù)。
關(guān)鍵任務(wù)控制系統(tǒng)通常配置成一個完全的冗余架構(gòu)，使系統(tǒng)能夠從各種組件失效的情況下快速恢復(fù)。對更關(guān)鍵的應(yīng)用要采用備份控制中心，如果主系統(tǒng)發(fā)生了災(zāi)難性故障，備份系統(tǒng)馬上工作。
控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通常與業(yè)務(wù)辦公網(wǎng)絡(luò)相連接，把控制網(wǎng)絡(luò)中的實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡髽I(yè)辦公室的各個部門。這些部門通常包括維護規(guī)劃、客戶服務(wù)中心、庫存控制、管理與行政，以及依靠這些數(shù)據(jù)及時做出業(yè)務(wù)決策的部門。
企圖控制ICS的攻擊者必須面對三大挑戰(zhàn)：
