基于数字孪生的水务工业控制系统攻防验证技术*

陈 升，宗志锋，倪 华，黄非易，刘 虹

(1.上海市水务信息中心，上海200050；2.上海工业控制安全创新科技有限公司，上海200085；3.华东师范大学 软件工程学院，上海200062)

0 引言

工业控制系统(简称“工控系统”)是国家实施制造强国和网络强国战略的重要保障，对于维护工业生产秩序、确保工业生产安全、促进两化融合健康发展具有重要意义。作为国家关键基础设施和网络空间安全的重要组成部分，工控系统是能源电力、轨道交通、钢铁石化等重点领域的神经中枢。全球范围的工控系统面临日趋严峻的网络安全形势，特别是与民生紧密相关的城市关键基础设施系统成为黑客攻击的“重灾区”。2020年，美国、以色列、中国都发生了水务系统安全攻击事件，造成水厂控制系统遭受破坏，相关城市用水安全影响社会经济运行和数千万人工作生活。2021年2月，美国佛罗里达州水处理厂工控系统受到网络攻击，导致饮用水化学成分改变，严重影响居民用水安全和社会稳定。

由于“工控现场设备不能碰、工控网络环境不能改动、工控系统安全隐患分析不充分”等痛点问题，迫切需要搭建面向特定行业的工控安全仿真验证环境，实现工控安全问题充分暴露、安全隐患充分验证，防患于未然。传统仿真验证技术侧重于硬件工艺模拟复现，缺乏“极端场景安全验证”和“安全和业务实时联动性”能力，难以满足工业现场安全应急需求。

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