本文主要介紹了工控軟件安全性設(shè)計(jì)涉及的技術(shù)，并提出設(shè)計(jì)及構(gòu)建安全的工控軟件應(yīng)該考慮和注意的問(wèn)題。最后明確工控軟件安全性設(shè)計(jì)的重要意義。


網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息革命也帶來(lái)了工控業(yè)的技術(shù)革命，而工控軟件是工控系統(tǒng)中用于控制工業(yè)生產(chǎn)的軟件部分，其安全性和可靠性的要求是非常高了。因?yàn)樗P(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)的安全和人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。工控軟件的安全性要求的目的，是為了保證系統(tǒng)的可用性、完整性和隱秘性。可用性就是要保證系統(tǒng)功能隨時(shí)可以被使用。完整性就是要保證系統(tǒng)操作的數(shù)據(jù)是正確的、完整的。隱秘性就是系統(tǒng)信息的保密性。工控軟件的安全性和可靠性有著密切的關(guān)系，可靠性是一種軟件堅(jiān)固性的度量，而安全性是可靠性的一個(gè)子集。

一、工控軟件安全性涉及的技術(shù)

為了保證系統(tǒng)的安全，就要采取系統(tǒng)安全策略。可以采用如下一些安全技術(shù)確保工控軟件系統(tǒng)的安全：認(rèn)證技術(shù)、訪問(wèn)控制技術(shù))、審計(jì)技術(shù)、安全基礎(chǔ)設(shè)施、入侵檢測(cè)技術(shù))、防火墻技術(shù)、備份和恢復(fù)技術(shù)。

圖 簡(jiǎn)單安全系統(tǒng)框架示意圖
1、工控軟件應(yīng)該有身份認(rèn)證功能
工控軟件應(yīng)該有身份認(rèn)證功能，就是用戶必須向客戶端證實(shí)自己的身份。客戶端則需要向一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)器或者服務(wù)證實(shí)自己的身份。身份認(rèn)證有三種基本方式：① 用戶所知道的某個(gè)秘密信息，如自己的口令；②用戶持有的某個(gè)秘密信息，如智能卡中存儲(chǔ)的用戶個(gè)人化參數(shù)；③用戶所具有的某些生物學(xué)特征，如指紋、聲音、DNA圖案等。

2、工控軟件應(yīng)該有訪問(wèn)控制功能
訪問(wèn)控制就是解決誰(shuí)（主體）對(duì)某個(gè)特定對(duì)象（客體）具有何種權(quán)限的一項(xiàng)系統(tǒng)安全技術(shù)。它包括兩方面的關(guān)鍵技術(shù)，一方面是安全策略的制定技術(shù)，即如何表達(dá)主體對(duì)客體有何種權(quán)限，另一方面是安全策略的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，即如何將制定的策略在系統(tǒng)中有效地執(zhí)行。

3、工控軟件應(yīng)該有一定的審計(jì)功能
工控軟件的審計(jì)功能就是通過(guò)日志等審計(jì)的材料，來(lái)查看各種事件。其中的日志應(yīng)注意以下問(wèn)題：容量控制問(wèn)題、避免非法刪除問(wèn)題、查詢(xún)速度問(wèn)題。

4、工控軟件與防病毒技術(shù)兼容
工控軟件應(yīng)該與防病毒技術(shù)兼容，并與病毒防火墻軟件技術(shù)、訪問(wèn)控制技術(shù)緊密結(jié)合，確保系統(tǒng)安全。

5、工控軟件應(yīng)該與其他安全技術(shù)兼容
工控軟件應(yīng)該與安全基礎(chǔ)設(shè)施兼容，并與入侵檢測(cè)技術(shù)、防火墻技術(shù)、備份和恢復(fù)技術(shù)緊密結(jié)合，確保系統(tǒng)安全。

二、構(gòu)建安全的工控軟件應(yīng)該考慮的問(wèn)題

1、選擇語(yǔ)言
構(gòu)建安全的工控軟件應(yīng)該考慮的一個(gè)最重要的技術(shù)選擇是用哪一種編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。要考慮的因素很多。例如，效率等。[1]

2、選擇分布式對(duì)象平臺(tái)
分布式對(duì)象有很多，如CORBA、DCOM、RMI 和EJB。對(duì)于安全性，每種技術(shù)都有不同特征，當(dāng)選擇容器時(shí)要考慮這些特征。要考慮每種技術(shù)所提供的安全性服務(wù)。[2]

3、選擇操作系統(tǒng)
現(xiàn)代操作系統(tǒng)在邏輯上可以分為系統(tǒng)內(nèi)核和用戶空間。程序運(yùn)行在用戶空間中，但當(dāng)需要特殊服務(wù)時(shí)，偶爾會(huì)調(diào)用內(nèi)核。許多關(guān)鍵服務(wù)在內(nèi)核空間中運(yùn)行。內(nèi)核通常具有某種類(lèi)型的安全模式來(lái)管理對(duì)設(shè)備、文件、進(jìn)程和對(duì)象的訪問(wèn)。這一基本機(jī)制及其接口會(huì)隨操作系統(tǒng)的不同而表現(xiàn)出明顯的差異。

三、結(jié)論

工控軟件有著悠久的歷史，但由于早期的控制系統(tǒng)是封閉的，所有安全性問(wèn)題不是很突出。這樣以往的工控軟件設(shè)計(jì)時(shí)很少考慮到安全性需求，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，工控軟件安全性越來(lái)越重要，成為一個(gè)必須考慮和重視的課題。在進(jìn)行工控軟件的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要將安全性設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要工作來(lái)做。并采用合適的安全技術(shù)，確保工業(yè)控制系統(tǒng)的安全。

參考資料
[1] [Viega，2001] John Viega 和 Gary McGraw。Building Secure Software: How to Avoid Security Problems the Right Way。Addison-Wesley Professional Computing，2001 年。
[2] http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/security/s-build/part1/index.shtml
[3] http://www.cn.ibm.com/developerWorks/xml/index.shtml
[4] http://msdn.microsoft.com/(end)