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1、数智创新数智创新 变革未来变革未来面向工业控制系统的可信计算防御1.可信计算在工业控制系统中的应用1.可信计算架构设计原则1.可信硬件模块的作用1.安全启动和固件验证1.运行时完整性监测1.远程固件更新的安全机制1.可信计算与工业安全标准的整合1.可信计算在工业控制系统中的部署策略Contents Page目录页 可信计算在工业控制系统中的应用面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御可信计算在工业控制系统中的应用可信计算在工业控制系统中的应用主题名称：增强系统完整性1.可信计算模块通过验证固件和软件的完整性，确保工业控制系统的组件在未经授权的情况下不会被篡改或替换。2.硬件
2、和软件的信任根提供了一个安全基准，通过它可以验证系统的其他组件，从而降低恶意软件和网络攻击的风险。3.持续监控系统完整性，并基于可信计算机制触发警报和响应措施，可以帮助识别并缓解安全漏洞或威胁。主题名称：安全启动和固件保护1.可信计算模块协助执行安全启动，确保只有受信任的固件和操作系统才能加载到系统上，从而防止未经授权的代码执行。2.通过隔离和保护关键固件组件，可信计算机制可以降低固件篡改或恶意固件感染的风险，从而提高系统的整体安全性。3.通过验证软件堆栈中每个组件的完整性和真实性，可信计算技术可以防止零日攻击和高级持续性威胁。可信计算在工业控制系统中的应用主题名称：安全区和内存保护1.可信计
3、算技术可以创建安全的执行环境，称为安全区，将敏感数据和代码与不信任的进程隔离，降低恶意代码或攻击者横向移动的风险。2.硬件和软件隔离机制防止未经授权的进程访问或修改安全区中的关键资源，提高系统的机密性和完整性。3.内存保护功能可防止缓冲区溢出、内存泄漏和其他内存相关攻击，确保系统资源的安全性，并防止攻击者利用内存漏洞。主题名称：远程认证和授权1.可信计算模块通过提供远程身份验证和授权机制，增强工业控制系统与移动设备或远程控制台之间的安全通信。2.基于硬件的密钥存储和认证机制防止未经授权的访问，确保敏感数据和操作的机密性，降低网络钓鱼和中间人攻击的风险。3.可信计算技术可以与其他身份和访问管理系
4、统集成，提供多因素认证和细粒度访问控制，加强系统的整体安全态势。可信计算在工业控制系统中的应用主题名称：安全日志和取证1.可信计算模块记录安全相关的事件和操作，从而提供不可篡改的安全日志，有助于进行取证调查和安全审计。2.通过收集和存储系统活动的详细记录，可信计算技术可以识别异常行为、检测安全漏洞，并提供证据来追溯攻击者。3.安全日志可以与其他安全监控工具集成，提供全面的安全态势感知，并支持主动威胁检测和响应。主题名称：未来趋势和前沿1.随着工业控制系统变得越来越复杂和互连，可信计算在提高其安全性和弹性方面的作用将变得至关重要。2.边缘计算和物联网设备的增长将对可信计算技术的需求产生重大影响，
5、以保护在分散式环境中运行的设备和数据。可信计算架构设计原则面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御可信计算架构设计原则可信硬件根基1.基于硬件的信任锚点：利用不可篡改的硬件组件（如可信平台模块）作为系统信任的根基，确保系统在启动时能够验证自身完整性。2.安全启动机制：通过验证固件和操作系统签名来确保系统仅加载已授权的代码，防止恶意软件渗透。3.内存安全机制：采用硬件隔离技术（如内存分区）保护关键数据和代码免受攻击，防止内存破坏攻击。安全固件1.代码验证和签名：对固件代码进行验证和签名，确保其完整性和真实性，防止恶意固件修改。2.最小化攻击面：固件应尽可能精简，仅包含必要的代
6、码和功能，以减少潜在的攻击面。3.安全固件更新机制：提供安全可靠的固件更新机制，确保系统能够及时获得安全补丁和修复程序。可信计算架构设计原则隔离和访问控制1.虚拟化技术：利用虚拟化技术将系统隔离成多个安全域，防止恶意代码在不同域之间传播。2.细粒度访问控制：针对不同的用户、进程和资源实施细粒度的访问控制策略，防止未经授权的访问和修改。3.安全通信机制：采用加密和身份验证机制保护系统组件之间的通信，防止信息泄露和交互劫持。实时监测和异常检测1.运行时监控：持续监测系统活动，检测异常行为和潜在攻击，并及时采取响应措施。2.日志记录和审计：生成详细的安全日志，记录系统事件和操作，以便进行安全分析和调
7、查。3.入侵检测系统：部署入侵检测系统来识别和分析恶意活动，提供早期预警和保护。可信计算架构设计原则安全更新和补丁管理1.自动更新机制：建立自动更新机制，确保系统及时安装安全补丁和修复程序，降低漏洞利用风险。2.补丁验证机制：实施补丁验证机制，确保安装的补丁是有效和真实的，防止虚假补丁攻击。3.补丁测试和评估：在部署补丁之前进行充分的测试和评估，避免补丁导致系统不稳定或安全问题。系统可恢复性1.备份和恢复机制：建立备份和恢复机制，确保系统在发生安全事件或故障时能够迅速恢复。2.灾难恢复计划：制定灾难恢复计划，定义在重大安全事件或自然灾害发生时的响应和恢复步骤。3.系统测试和评估：定期进行系统测
8、试和评估，验证系统可恢复性，并根据需要改进恢复机制。可信硬件模块的作用面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御可信硬件模块的作用可信根锚定1.为可信计算基础设施提供初始信任，为系统提供根密钥材料和安全策略。2.确保硬件和软件组件的完整性和可信性，在系统启动时验证其真实性。3.支持远程证明和可信身份验证，证明系统的可信状态并建立安全通信。密钥管理和存储1.安全存储和管理密钥材料，包括私钥、公钥和加密凭证。2.提供对称密钥和非对称密钥的支持，用于数据加密、签名和验证。3.实现密钥分发、更新和撤销功能，以保护密钥的安全性并防止密钥泄露。可信硬件模块的作用安全启动和测量1.执行系统
9、启动时固件和操作系统组件的可信性验证。2.测量已加载组件的完整性哈希，并将其与可信参考值进行比较。3.在引导过程中建立信任链，确保只有授权和可信的组件才能加载和执行。度量和报告1.记录系统关键事件和状态变化的度量日志。2.通过安全通信渠道将度量信息报告给可信实体，用于审计、异常检测和取证分析。3.支持可扩展性，允许多个可信计算模块（TCM）并行收集度量并进行报告。可信硬件模块的作用平台完整性监控1.持续监控系统状态和配置的变化。2.检测未经授权的修改、配置漂移和安全威胁。3.根据预定义的策略自动触发警报和响应，以维护系统的完整性和安全性。远程证明和身份验证1.提供可信证明系统的健康状况和可信状
10、态。2.支持与其他可信实体的相互认证，建立安全通信和协作。安全启动和固件验证面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御安全启动和固件验证安全启动：1.安全启动是一种保护计算机系统免受恶意软件攻击的机制，它通过验证引导加载程序和操作系统组件的数字签名来防止未经授权的软件加载到系统中。2.安全启动还可以防止恶意软件修改系统的引导顺序，从而确保只有受信任的代码才能执行。3.安全启动对于防止高级持续性威胁（APT）攻击和勒索软件攻击至关重要，因为这些攻击通常通过修改系统的引导过程来感染系统。固件验证：1.固件验证是一种确保系统固件完整性和真实性的过程，它通过验证固件的数字签名来防止恶
11、意固件的加载。2.固件验证还可以检测固件中的更改，从而确保固件没有被恶意软件修改。运行时完整性监测面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御运行时完整性监测基于硬件的运行时完整性监测1.硬件隔离和保护，防止恶意软件篡改关键系统组件。2.内存完整性检查，检测和阻止未经授权的内存修改。3.固件验证，确保系统固件不受篡改，提供一个可信的执行环境。指令流监测1.监控指令执行的顺序和完整性，检测异常或恶意行为。2.签名执行，仅执行经过数字签名的代码，防止不受信任的代码执行。3.控制流完整性保护，防止恶意代码劫持程序执行流程。运行时完整性监测异常检测1.监控系统行为和事件，以识别异常或可
12、疑活动。2.基于机器学习的异常检测，训练模型检测偏离正常行为的事件。3.威胁情报集成，利用威胁情报库识别已知的攻击模式。软件容错1.设计具有容错能力的软件，即使在异常或错误情况下也能保持功能。2.隔离组件，防止故障导致整个系统瘫痪。3.自动修复，检测和纠正错误，提高系统韧性。运行时完整性监测动态分析1.实时分析系统活动，识别和阻止潜在的攻击。2.行为分析，监控进程和活动的模式，检测恶意行为。3.沙盒技术，在受控环境中隔离和测试可疑代码。安全通信1.使用加密和身份验证技术保护网络通信，防止数据泄露。2.安全协议，通过建立可信通道实现设备和应用程序之间的安全通信。3.访问控制，限制对敏感信息的访问
13、，防止未经授权的泄露。可信计算与工业安全标准的整合面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防御可信计算与工业安全标准的整合1.互补性：可信计算提供硬件、软件和固件级别的增强安全措施，而工业安全标准则侧重于确定和管理工业控制系统安全风险。将两者结合起来可以提供全面的防御策略。2.标准化：可信计算技术已在国际标准中得到认可，例如ISO/IEC15408和NISTSP800-193。将这些标准与工业安全标准（如ISA/IEC62443）整合起来，可以确保一致性和互操作性。3.风险缓解：可信计算技术，如测量和验证执行环境（M&VEE）和硬件安全模块（HSM），可以降低工业控制系统面临的
14、风险，例如恶意软件攻击、供应链风险和欺骗设备。可信计算在工业安全标准中的应用1.身份和访问管理：可信计算可以增强工业控制系统中的身份和访问管理机制，通过提供设备身份验证、防止未经授权的访问，并确保只有授权人员才能修改安全设置。2.系统完整性：可信计算技术可以维护工业控制系统的系统完整性，通过监测系统更改、检测恶意活动，并防止未经授权的修改。3.安全启动：可信计算可以通过安全启动机制确保工业控制系统的安全启动，该机制验证系统软件在引导过程中未被篡改，并防止恶意软件加载。可信计算与工业控制系统安全标准整合 可信计算在工业控制系统中的部署策略面向工面向工业业控制系控制系统统的可信的可信计计算防御算防
15、御可信计算在工业控制系统中的部署策略*建立基于虚拟机监管程序的安全基础设施，提供隔离和受控执行环境。*利用硬件辅助可信计算扩展（如英特尔的TXT和AMD的SEV）来增强虚拟机的安全性和可信性。*部署安全引导机制，确保系统的完整性，防止恶意软件在早期阶段加载。模块化可信计算组件的开发：*开发可重用的、模块化的可信计算组件，如可信证书颁发机构（CA）和安全日志记录器。*标准化组件接口，便于集成和互操作性。*采用云原生设计，实现组件的灵活部署和可扩展性。可信计算基础设施的构建：可信计算在工业控制系统中的部署策略可信计算与工业协议的集成：*探索可信计算在工业协议（如Modbus和OPCUA）中的集成方
16、式。*开发安全通信机制，利用可信计算来验证设备和消息的真实性。*通过对协议交换的实时监控，主动检测和响应异常活动。多因素身份验证和访问控制：*实施多因素身份验证，结合生物识别、令牌和密码，增强对控制系统的访问控制。*利用可信计算技术，建立基于角色的访问控制机制，限制对敏感数据的访问。*部署基于行为的异常检测系统，识别可疑活动并触发响应。可信计算在工业控制系统中的部署策略安全取证和事件响应：*利用可信计算提供的完整性保证，收集可靠的安全取证。*开发基于可信计算的事件响应平台，实现快速高效的事件响应。*与执法机构合作，促进可信计算证据的认可和法庭的可接受性。适应性可信计算框架：*开发一个适应性的可信计算框架，能够根据不断变化的威胁环境自动调整防御策略。*利用机器学习和人工智能来增强异常检测和威胁情报。数智创新数智创新 变革未来变革未来感谢聆听Thankyou
