厂级监控信息系统信息安全关键技术研究

论文摘要

随着信息技术在工业企业的广泛应用,厂级监控信息系统(Supervisory Information System in plant level, SIS)作为工业企业信息化建设的基础,得到了大规模的推广,与此同时SIS安全问题也引起了企业管理者的重视,建立一个安全、可靠、稳定、高效的SIS系统,不仅能提高企业的管理效率,还能为企业带来很好的经济效益。根据现场经验并参照国内外信息安全体系和法规内容,本文以江苏中能硅业SIS项目为研究背景,主要从系统安全和网络安全两方面来实现SIS系统的安全保护。提出了SIS安全目标,设计了稳定、可靠的网络传输接口软件,选用安全强度更高的椭圆曲线加密算法(Elliptic Curve Cryptosystem, ECC),来提升SIS系统从内到外的安全性能。并对企业的SIS系统安全建设起到一定的示范作用,促进了SIS安全研究发展。●在系统安全方面介绍了过程历史数据库(Process History Database, PHD)和桌面发布系统Workcenter软件安全保密体系,通过对基于角色的安全保密体系的深入分析,基于项目实际需求,设计了系统权限分配策略,并结合访问控制技术,实现了SIS系统的角色权限安全体系。●在网络安全方面首先,设计了整个企业内、外网连接的安全架构,架构采用防火墙、入侵检测系统(Intrusion Detection System, IDS)和虚拟专用网(Virtual Private Network, VPN)来实现内、外网信息交换,这既保证了外网的特定用户能够有效地访问和使用内网资源,又能把非法未授权的用户拒之门外,同时还能对外网的非法入侵、攻击等破坏行为进行有效拦截和追踪,并对这些破坏行为进行主动防御,使内网SIS系统和其它应用系统能够安全、稳定、高效地运行。其次,采用隔离网关和相应的安全策略来实现数据从分布式控件系统(Distributed Control System, DCS)工程师站到接口机的安全传输,设计并实现了一种分组传输接口软件,通过与其它两种接口软件的综合性能比较,表明了本方法可有效地保障数据的安全稳定传输。最后,介绍并实现了SIS中常用的虚拟局域网(Virtual Local Area Network, VLAN)技术、ECC数据加密技术和加密狗技术,这些网络安全技术为SIS系统的安全运行起关键性作用,使整个SIS系统从内到外、从硬件到软件、从网络传输到应用方面安全防护得到进一步加深,极大地保证了SIS系统的安全稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文选题的背景
• 1.2 SIS安全的研究现状和应用
• 1.3 本论文研究的内容
• 2 SIS系统及其安全维护概述
• 2.1 SIS的介绍
• 2.1.1 SIS概念
• 2.1.2 SIS与DCS、MIS之间关系
• 2.2 SIS系统中PHD和Workcenter
• 2.2.1 PHD系统概述
• 2.2.2 Workcenter—实时的个性化web工作中心
• 2.3 SIS系统安全概述
• 2.4 SIS系统日常维护概述
• 3 SIS系统的访问控制和角色权限安全体系
• 3.1 基于位号的安全保密体系
• 3.1.1 PUBLIC级
• 3.1.2 PRIVATE级
• 3.1.3 PUBLIC和PRIVATE的混合保密级
• 3.1.4 基于角色安全保密级
• 3.2 基于操作系统的PHD系统安全保密体系
• EDITDATA）'>3.2.1 数据编辑（PHD_EDITDATA）
• MANAGER）'>3.2.2 PHD管理（PHD_MANAGER）
• PUTDATA）'>3.2.3 数据写入（PHD_PUTDATA）
• SECURITY）'>3.2.4 安全保密系统管理（PHD_SECURITY）
• 3.3 SIS系统采用的访问控制技术
• 3.4 SIS系统角色权限安全体系实现过程
• 3.4.1 简介
• 3.4.2 Workcenter权限配置
• 3.4.3 配置页面访问权限
• 4 SIS系统的网络安全技术的研究与实现
• 4.1 SIS系统安全目标
• 4.2 SIS系统外网通信的安全设计
• 4.2.1 SIS系统网络安全架构
• 4.2.2 企业内、外网信息交换使用安全技术
• 4.3 SIS系统网络安全传输机制的研究与实现
• 4.3.1 稳定可靠的网络安全传输设计
• 4.3.2 稳定、安全的数据传输设计
• 4.4 SIS网络安全应用技术
• 4.4.1 VLAN技术
• 4.4.2 SIS系统使用的加密算法
• 4.4.3 加密狗设计方法
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献