工业安全隔离与信息交换系统

工业安全隔离与信息交换系统

随着工业4.0时代的到来，两化的不断融合，工控 系统管控一体化趋势逐渐加强，使得工控系统、信息管理系统与互联网相连通，同时工控系统日益复杂化，各种SCADA、DCS、PLC、测控设备组成的过程控制系统越 来越多地涉及到通用网络协议（HTTPS、HTTP等）、通用软件以及大流量的数据（数据库、视频等），以各种方

式与互联网等公共网络连接。特别是石油、石化、电力、钢铁、煤矿等生产行业，对生产的连续性、安全性和可 靠性有着*的要求，一旦实现了信息网络与控制系统网络之间的高度互联，就相当于将控制系统网络直接暴露给互联网，从而面临被攻击的风险，一旦受到恶意攻击或感染病毒，很可能导致系统中的主机崩溃、整个控制网络瘫痪，造成重大安全事故、危及人员的生命财产安全乃至造成重大社会危害。

为满足这种高度信息化的互联，保障工业网络系统安全稳定运行，力控华康基于多年工业控制领域经验， 通过不断研发并结合工业现场环境，推出了IN-GAPS2000系列工业安全隔离与信息交换系统，既实现了工业控制系统与互联网等公共网络间的有效隔离，又解决了两者之间高度信息化互联问题，同时在此之上增加多种应用功能，满足各式各样的工业现场安全防护需求。

产品特点

“2+1”隔离技术架构

由两个独立主机系统组成，一端的主机系统为控制端，用于连接控制网络。另一端的主机系统为信息端，用于连接信息网络。两端主机均采用高性能嵌入式硬件，主板上各有多个以太网接口用来连接要隔离的两个网络，两端主机通过隔离装置进行连接，保证数据交互的安全性。

工业协议测点级访问控制

在对工业协议进行解析时，可以针对测点一级进行访问控制。例如：OPC标准可以控制到Item（项）、Modbus协议可以控制到寄存器地址,并且可以对测点进行可见范围和读写权限两方面的控制。

可见范围控制可控制端允许或不允许接入哪些测点，从而实对现场设备数据读取范围的控制；同时当信息端有多个 监控系统时，可哪些测点允许暴露给哪个监控系统，哪些测点要进行屏蔽，从而实现现场设备数据的定向传输管理。

读写权限控制是在测点可见时对每个测点赋予“只读”或“读/写”两种不同的权限。当设为“只读”权*，所有数据禁止被修改，从而实现单向数据传输，达到保护现场设备安全的目的。

多协议数据汇聚转换及分发

支持OPC、Modbus、IEC60870-5-101/102/103/104及各种PLC以太通讯等常用工业协议汇聚采集并转换成用户需要的工业协议，同时可以多路分发给不同上位系统。

白名单管理

通过提前计划好的协议规则来限制网络数据的交换，在控制网到信息网之间进行动态行为判断。 通过对约定协议的特征分析和端口限制的方法，从根源上节制未知恶意软件的运行和传播。

工业网络协议的深度解析

搭载了自研的深度数据包解析引擎，可对工控协议做到实时和精准的识别，在遵循工业控制系统可用性与完整性的基础  上，能够检测出数据包的有效内容特征、负载和可用匹配信息，如恶意软件、具体数据和应用程序类型。深度数据包解析

引擎支持OPC、Modbus、DNP3、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104、西门子S7系列PLC、AB PLC 、GE PLC等提取其中的关键字段（如：控制指令、寄存器区域、寄存器地址、数据范围等）进行访问控制。

文件同步

具备跨系统平台文件的同步功能；支持单向和双向同步；支持多种文件格式，支持Windows平台和Linux平台；支持内容过滤和病毒检测；支持强制性的文件类型、文件内容（黑、白名单）等检查。

FTP访问

支持FTP的安全访问，对用户、命令、文件类型等进行细粒度访问控制；支持主动模式和被动模式，支持动态建立数据通道，支持访问端口号自定义；支持中文文件名的过滤控制等多种功能。

邮件传输

支持基于SMTP协议的邮件发送和POP3协议的邮件接收；支持透明访问模式式和普通访问模式； 普通访问模式下，可对邮件服务器地址和端口控制等多种访问控制。

安全浏览

支持本地认证、Radius、LDAP认证，支持URL过滤、ActiveX、Cookie、JavaApplet等恶意代码过滤。实现控制网用户安全浏览信息网资源，有效保证控制网数据的安全。

安全通道

支持高速代理、路由和透明三种模式，可以对源地址和端口、目的地址和端口进行访问控制；支持多种应用服务类型， 如H323、H323_GK、SNMP、DNS等协议。

应用协议

支持应用协议有HTTPS、HTTP、FTP、SMTP、POP3、TNS、DNS、Telnet、SAMBA、NFS、IMAP、定制TCP和UDP、 SNMP、SSH、RTSP、MMS、H.323、LDAP协议、IRC等协议。

数据库访问/同步

支持MySql、Oracle、SQL Server等主流数据库间单向和双向同步；支持同构、异构同步；支持一对多，多对一同步；支持字段级的同步，具有条件同步等多种同步策略。

实现对多种主流数据库系统的安全访问；支持SQL Server和Oracle数据库SQL语句过滤功能；支持对源地址、目的地址的访问控制。

视频协议

支持视频协议传输包括：RTP实时传输协议，RTCP实时传输控制协议，RTSP实时流协议，SRTP实时传输协议RTP的伴生协议，SRTCP实时传输控制协议伴生协议，MMS实时流传输协议等。在绑定视频媒体协议后，确保通道中传输的数据必须符合以上的媒体格式，否则丢弃。

安全攻击防护

DDoS攻击防护：包括TCP Flood、UDP Flood、SYN Flood、ICMP Flood、IP Flood。异常数据包攻击：包括Ping of death、IP碎片攻击、TCP碎片攻击。

病毒检测：包括HTTP、SMTP、POP3、FTP、IM即时通讯、S7_300等多种协议双向检测。

断线缓存

保证数据的完整性、连续性、可靠性，当信息测网络故障时数据缓存到本地，等待网络恢复后数据补报。

双机热备

双机热备模式下，两台工业网络安全防护网关通过心跳检测进行互相监控，如果其中的一台出现故障（宕机、网络故障），那么另一台就顶替出现故障的网关提供服务。保证了网络的高可用性和高安全性，提升了系统的可靠性。

工业安全隔离与信息交换系统

典型部署

IN-GAPS  2000部署在信息管理层与生产管理层之间，用来阻止来自信息网的DOS/DDOS攻击、恶意扫描、异常数据包等安全威胁；可对通用网络协议进行访问控制和安全过滤，并且支持对工控主流协议进行访问控制及深度解析，可以限制只有可信任的数据能够在工控网络中传输，有效保护了工控网络的安全。

OPC标准由于其开放性和高效性，现在已被广泛应用于自动化控制领域及生产管理中。然而OPC Server与OPC Client之间的通信依赖控制网络与管理网络的直接连通，这样会给控制网络的安全带来极大的隐患。

Modbus是基于PLC的一组通信协议，已经成为行业内设备互相通信的标准协议。DNP（3 分布式网络协议）是使用在工序自动化系统各部件之间的通信协议，主要用于电力、水力等公共事业领域。

在工业网络中存在很多关系数据库系统、视频监控系统，是用来完成特定生产、监控任务的应用系统，其自身没有任何的安全防护措施，一旦这些重点系统受到恶意攻击或者有人为误操作的影响，将会直接危及整个生产过程，影响生产安全，甚至发生事故。IN-GAPS 2000的双独立主机系统保持OPC Server、Modbus设备、DNP3设备、关系数据库、视频监控等和上层间的通信，同时两主机之间采用专用网络隔离技术，在保证数据快速交互的同时*阻断所有网络连接，保证了控制设备的安全。

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