[发明专利]一种工控拟态安全网关多节点协同与联动方法

说明书

本发明提供一种工控拟态安全网关多节点协同与联动方法，通过多节点网关间预先约定秘密特征集合、伪随机序列生成函数集合，秘密变换规律等；并用隧道技术，通过协议内嵌同步消息，多网关节点间的配合，同时运用动态约定的伪随机序列，使工控协议整体上呈现随机、动态变化特性。

技术领域

本发明属于网络安全技术领域，涉及拟态网关领域，具体地涉及一种工控拟态安全网关多节点协同与联动方法。

背景技术

传统的工控安全网关作为安全保障体系的重要防线，通过访问控制，防御黑客攻击。但随着越来越多的操作系统本身漏洞以及应用系统的漏洞被发现，安全网关也成为了攻击对象。如何有效解决目前工控安全网关结构静态型、防护效果瞬时性问题已成为部署工控安全网关时不得不面对的难题。

与传统的网络防御手段不同，拟态防御通过动态化、随机化、主动化的手段改变网络信息系统的运行或执行环境，突破传统网络信息安全被动防御的窘境，将“亡羊补牢”式的被动防御转变为难以被侦测的主动防御，改变目前易攻难守”现状。

由于工业控制系统始终把可用性放在首位，任何在工业控制系统中应用的设备和部件必须在实时性、可靠性和性能满足可用性限制条件，因此不能简单采用目前拟态机制所提出的DHR模型，需要深入分析工业网关其功能和工控网络特殊性，构建一种新型工控拟态安全网关系统架构，使其不仅能满足工控网关的功能、性能要求，而且具备拟态防御所要求异构性、多样性、动态随机性、主动性特征。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种工控拟态安全网关多节点协同与联动方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种工控拟态安全网关多节点协同与联动方法，包括如下步骤：

(1)工控现场包括数据管理层、监控操作层、现场总线层，将工控拟态安全网关部署在数据管理层、监控操作层、现场总线层等各层交界边界处，并根据工程数据流向，在各网关之间规定上下级关系，称为一组联动网关。规定上下级关系的具体过程为：规定流经数据管理层-监控操作层-现场总线层的方向为数据流向的正向，在数据流向的正向上，数据流从上级网关G_k流向下级网关G_k+1，且中间无其他网关。

(2)在步骤(1)中所述一组联动网关内通过IPSec协议隧道模式约定各网关秘密特征集合S、伪随机序列函数集合F，并形成秘密变换规律(S，F)。

(3)上级网关G_k在需要联动变化时，通过IPSec协议隧道模式，并根据步骤(2)所述秘密变换规律(S，F)与其下级网关G_k+1进行通信，二者进行联动变化，下级网关G_k+1根据通信内容决定是否通知其正向联动网关G_k+2进行联动。

(3.1)若当前通信内容需要下级网关继续联动变换，即未达到变换范围边界，则G_k+1需要通知其联动网关G_k+2进行联动，并根据IPSec协议隧道模式以及其秘密变换规律(S，F)进行联动。所述变换范围边界指根据通信内容，G_k需要n个网关实现从G_k+1至G_k+n进行联动变换，则变换范围边界为G_k+n。

(3.2)若当前通信内容不需要下游网关继续联动变换，即已达到其变换范围边界，G_k+1不需要通知其联动网关G_k+2进行联动，停止正向通信。

(4)重复步骤(3)，直至所有网关联动完成后，根据IPSec协议隧道模式向中心处网关反向传送联动变换结果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：