1、背景介绍
项目名称:某港口码头工控网络安全纵深防御体系建设项目
申报单位:宁波和利时信息安全研究院有限公司
所属行业:港口/交通运输
实施时间:2024年–2025年
案例类型:工业控制系统网络安全整体解决方案
随着智慧港口、无人化码头建设的深入推进,唐山港煤炭与矿石码头的卸船、堆取料、装车、远程控制等核心生产流程高度依赖工控系统。然而,工控系统长期面临外部攻击、内部违规、恶意代码传播等安全威胁,一旦遭受攻击可能导致设备停机、生产中断,甚至引发重大经济损失与安全事故。
近年来,国家相继出台《网络安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》《网络安全等级保护相关标准》《工业控制系统网络安全防护指南》等一系列法律法规与指导文件,明确要求港口等关键信息基础设施必须落实网络安全防护。宁波和利时信息安全研究院有限公司为该量身定做“工控网络安全纵深防御体系”,为该港口工控系统打造满足等保三级合规要求、兼具纵深防御能力的全维度安全体系,并配套多样化的专业安全服务实现长效防护,持续运营。
2、目标与原则
(一)建设目标
全面满足《GB/T 22239-2019》第三级安全技术要求与管理要求。
构建“技术+管理+运营”三位一体的工控安全纵深防御体系。
实现安全事件实时监测、快速响应、溯源处置,保障生产业务“零中断”。
形成可持续、可演进的安全运营机制,提升港口整体安全治理水平。
(二)设计原则
合规先行:严格遵循等级保护2.0、工信部《工业控制系统网络安全防护指南》等标准。
业务兼容:采用非侵入式部署,确保安全设备不影响原有控制系统性能与实时性。
纵深防御:构建“边界—网络—主机—数据—应用”多层防护,实现威胁闭环处置。
智能运维:引入工业态势感知与自动化响应机制,结合多种定制化安全服务,提升安全运营效率。
3、案例实施与应用情况详细介绍
(一)整体规划与架构设计
项目采用“一个中心、三重防护”架构:
一个中心:
ž 安全管理中心:工业网络安全管理平台,实现策略集中管理、日志统一分析、风险可视化呈现。
三重防护:
ž 安全通信网络:网络分层分区、设备加固、网络结构优化。
ž 安全区域边界:工业防火墙、工业网闸实现内外网隔离与协议白名单控制、工业网络安全审计系统实现工控协议深度解析、行为审计及攻击检测。
ž 安全计算环境:终端安全卫士、主机加固、漏洞扫描、数据库审计。
(二)关键实施步骤
(1)安全域划分与边界隔离:
在矿石码头与专煤码头控制系统中划分安全域,部署工业防火墙、工业网闸,实现与视频网、办公网、海关网的安全隔离。
采用“白名单+深度协议解析”机制,仅允许合规工控协议(如Modbus、OPC、Profinet)通过。
(2)中心管控平台建设:
在中央控制室部署工业安全管理平台、态势感知系统、日志审计系统、运维堡垒机等。
实现全网资产自动发现、拓扑可视、事件关联分析、威胁狩猎、监测预警及应急处置。
(3)终端与主机防护:
在所有工控服务器与工作站部署轻量级安全代理,实现USB管控、恶意代码防护、行为审计。
定期开展工控漏洞扫描,覆盖PLC、SCADA、数据库等11类设备,并提供修复建议。
(4)安全服务与运营机制:
组建7×24小时驻场运维团队,提供实时监控、应急响应、安全培训、演练支持。
每半年进行一次漏洞扫描和应急演练,每年开展一次风险评估与风险评估,每年组织两次全员应急演练。
(三)重点与难点问题及解决思路
难点 | 具体挑战 | 解决思路与成效 |
系统兼容性 | 老旧工控设备(如Windows XP系统)难以部署安全代理 | 采用非侵入式旁路审计与轻量级主机卫士,确保不影响实时控制 |
协议复杂性 | 港口工控协议多样,传统安全设备无法深度解析 | 工业审计系统支持Modbus、OPC等20多种工控协议深度解析,实现行为建模与异常检测 |
运维压力大 | 安全设备分散,告警冗余,响应效率低 | 通过统一管理平台实现事件聚合、威胁分析及追溯、集中管控,MTTR缩短至分钟级 |
合规动态性 | 政策法规持续更新,合规落地难度大 | 建立“等保三级基线+动态评估”机制,每季度开展合规自查与策略调优 |
(四)创新性与代表性
(1)技术融合创新:
首次在港口工控场景中基于ATT&CK for ICS框架构建攻击链可视化,实现威胁狩猎与溯源。
结合工业业务数据建模,实现“业务行为—安全事件”关联分析。
(2)服务模式创新:
提出“安全赋能”服务理念,通过培训、演练、驻场服务,提升客户自主安全能力。
形成《港口工控系统网络安全建设实施指南》(企业标准),推动行业标准化。
(3)行业代表性:
本项目为国内首个全面落地等保三级要求的港口工控安全案例,具备高度可复制性。
覆盖煤炭、矿石码头两大典型场景,为散货港口工控安全建设提供范本。
4、应用价值与效益
(1)安全效益
指标类别 | 实施前 | 实施后 | 提升效果 |
攻击拦截率 | 依赖基础防火墙 | ≥85% | 通过白名单+行为分析实现精准防护 |
合规符合度 | 未系统化落实等保 | 满足等保三级 | 通过权威机构测评 |
安全事件数 | 年均3–5起 | 0起(严重安全事件) | 实现“零事故”运行 |
(2)业务效益
通过工控安全建设,明显降低了安全事件对生产业务的影响。在发现局部网络或个别主机故障时,及时进行有效处置,避免造成生产业务中断。
运维效率提升:
安全运维人员工作量减少40%,通过远程集中监控替代现场核查。
应急响应时间从数小时缩短至1小时内。
成本节约:
通过预防性维护减少设备损坏与数据丢失风险。
(3)行业与社会效益
标杆示范作用:
项目已成为交通运输行业工控安全建设典型案例,多次在行业会议中分享。
为《港口工业控制系统安全防护技术规范》(团体标准)提供实践依据。
政策落地推动:
率先实现《网络安全法》《关基条例》在港口工控场景的全面落地。
推动地方港口集团启动类似安全建设规划。
技术生态贡献:
项目成果入选工信部“网络安全技术应用试点示范”项目。
相关技术方案已推广至能源、化工、轨道交通等多个关键基础设施领域。






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