工業控制系統安全風險評估

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H；asrum

第一部分工控系統安全風險識別與分析........................................2

第二部分風險評估方法論和技術..............................................5

第三部分風險評估流程和步驟................................................7

第四部分風險等級劃分與判定...............................................11

第五部分風險評估的評估原則................................................14

第六部分風險評估的評估對象................................................16

第七部分風險評估的評估方式................................................19

第八部分風險評估報告撰寫與應用...........................................22

第一部分工控系統安全風險識別與分析

關鍵詞關鍵要點

資產識別與分類

1.識別并枚舉所有關鍵資產，包括硬件、軟件和數據。

2.對資產進行分類，根據其對生產過程的關鍵性、脆弱性

和價值進行分組。

3.確定與資產相關的訪問控制、物理安全和網絡安全措施。

漏洞識別

1.識別和評估系統中存在的潛在漏洞，例如已知的安全漏

洞、配置錯誤或操作流程缺陷。

2.分析漏洞的嚴重性、可利用，?生和潛在影響。

3.確定適用于所識別漏洞的緩解措施。

威脅識別

1.識別并評估威脅，包括自然災害、人為攻擊、內部威脅

和惡意軟件威脅。

2.分析威脅的可能性、影響和峙播途徑。

3.制定針對已識別威脅的防御策略。

風險分析

1.定量或定性評估漏洞和威脅的潛在風險，并評估對運營、

生產和安全的潛在影響。

2.分析風險發生的后果、發生貨率和潛在損害。

3.確定需要采取的風險緩解措施。

風險評估

1.根據風險分析的結果評估系疣的整體安全態勢。

2.確定系統中剩余的風險以及需要采取的進一步緩解措

施。

3.定期審查和更新風險評估，以適應不斷變化的安全環境。

風險管理

1.實施和管理緩解措施來降低三識別的風險。

2.制定應急計劃和響應程序，以應對安全事件。

3.定期審查和更新風險管理計劃，以保持與不斷變化的安

全威脅相一致。

工業控制系統安全風險識別與分析

一、安全風險識別

1.資產識別

*確定關鍵資產，包括物理設備、網絡和數據。

*評估資產的價值和對業務運營的重要性。

2.威脅識別

*識別可能危害資產的外部和內部威脅，如網絡攻擊、物理威脅和人

為錯誤。

*根據威脅的可能性和影響評估其風險。

3.脆弱性識別

*確定資產或系統的弱點，使其容易受到威脅。

*分析系統配置、安全措施和軟件漏洞。

二、安全風險分析

1.風險評估

*將資產價值、威脅可能性和脆弱性影響結合起來，計算每個風險的

等級。

*優先考慮風險等級高的風險，并制定緩解措施。

2.影響分析

*評估每個風險對關鋌資產和業務運營的潛在影響。

*考慮影響的范圍、嚴重性和持續時間。

3.頻率分析

*評估每個風險發生的可能性或頻率。

*考慮歷史數據、行業趨勢和安全措施的有效性。

四、風險管理

1.風險緩解

*實施對策以減少風險的可能性或影響，如：

*提高安全意識和培訓

*實施網絡安全措施（防火墻、入侵檢測系統）

*加強物理安全措施（門禁控制、監視）

2.風險監測

*定期監測風險狀況，以識別新出現的威脅和變化。

*更新風險評估并根據需要調整緩解措施。

五、優勢

*識別和優先考慮對工控系統最重大的風險。

*了解威脅、脆弱性和影響之間的關系。

*為有效緩解風險提供信息。

*符合工業控制系統安全標準和最佳實踐。

六、局限性

*依賴于準確的資產識別和威脅分析。

*可能受主觀判斷和假設的影響。

*可能會遺漏新出現的或不可預見的風險。

七、典型方法

*定量風險評估：使用公式和公式來計算風險等級。

*定性風險評估：根據專家意見和數據對風險進行分類。

*威脅樹分析：識別和分析潛在的攻擊路徑。

*漏洞評估：掃描系統以識別已知的安全漏洞。

*滲透測試：模擬惡意攻擊者來測試系統的安全性。

第二部分風險評估方法論和技術

關鍵詞關鍵要點

主題名稱：基于標準和框架

的風險評估1.采用國際公認的標準和框架，ISO27005:2018.NIST

SP800-53和IEC62443,提供系統評估的指導和一致性。

2.利用標準中定義的風險評估過程，包括威脅識別、漏洞

分析和影響評估，確保全面的風險識別和分析。

3.遵守框架中提供的最佳實踐和安全控制，有效降低和管

理工業控制系統中的風險。

主題名稱：半定量和定量風險評估方法

風險評估方法論和技術

定量風險評估(QRA)

QRA是一種基于概率的方法，用于評估風險的可能性和嚴重性。它涉

及識別和量化可能性導致損害的威脅、漏洞和后果。

*事件樹分析(ETA)：ETA是一種邏輯樹結構，追蹤潛在事件的可能

序列及其結果。

*故障樹分析(FTA)：FTA是一種邏輯樹結構，從意外事件開始追溯

到可能的故障原因。

定性風險評估(QRA)

QRA是一種主觀方法，用于評估風險的嚴重性、可能性和可接受性。

它涉及使用專家意見和各種風險評估矩陣。

*風險矩陣：風險矩陣將風險可能性和嚴重性圖示化，以確定總體風

險水平。

*德爾菲法：德爾菲法收集來自多個專家的意見，以建立共識并評估

風險。

*危害分析和可操作性研究(HAZOP)：HAZOP是一個系統化的團隊審

查過程，用于識別潛在危險并制定預防措施。

威脅建模

威脅建模是一種結構化方法，用于識別和評估針對系統的威脅。它涉

及識別資產、威脅、漏洞和對策。

*STRIDE方法：STRIDE方法是一種威脅建模技術，它將威脅分類為

欺騙、篡改、抵賴、信息泄露、拒絕服務和特權提升。

*DREAD模型：DREAD模型是一種威脅評估模型，它評估威脅的破壞

性、可靠性、可利用性、影響范圍和可檢測性。

漏洞評估

漏洞評估是對系統檢查，以識別可被利用的弱點。它涉及使用漏洞掃

描儀和滲透測試。

*漏洞掃描儀：漏洞掃描儀是自動化工具，用于識別已知漏洞。

*滲透測試：滲透測試是由授權黑客執行的模擬攻擊，以識別未公開

的漏洞。

風險管理

風險管理是評估和管理風險的持續過程。它涉及到確定風險、評估風

險、制定對策和監測風險。

*風險登記：風險登記是一個包含所有已識別風險的數據庫。

*對策庫：對策庫是一個包含所有預防或減輕風險的措施的數據庫。

*風險監視：風險監視涉及定期審查風險登記和對策庫，以確保風險

得到適當管理。

工具和技術

用于風險評估的工具和技術包括：

*風險評估軟件：風險評估軟件可幫助自動化風險評估過程。

*漏洞管理系統：漏洞管理系統可幫助識別、跟蹤和修復漏洞。

*安全信息和事件管理（SIEM）系統：SIEM系統可幫助收集和分析

安全數據，以識別和響應威脅。

最佳實踐

進行有效風險評估的最佳實踐包括：

*采用綜合方法，結合定量和定性技術。

*定期審查和更新風險評估。

*在風險評估中使用跨學科團隊。

*將風險評估集成到整體信息安全風險管理框架中。

第三部分風險評估流程和步驟

關鍵詞關鍵要點

風險評估范圍和目標

1.明確評估范圍，確定要評估的工業控制系統（ICS）資產、

流程和環境。

2.確定風險評估目標，例如了解系統暴露的風險、風險程

度及其潛在影響。

3.考慮評估的深度和粒度，平衡全面性與成本和時間約束。

風險識別

1.使用系統化方法識別風險，例如故障樹分析、攻擊樹分

析或偏差分析。

2.考慮內部和外部威脅來源，包括惡意行為者、意外事件

和自然災害。

3.分析系統漏洞、弱點和控制獵施的有效性，識別潛在的

攻擊途徑。

風險分析

1.評估已識別風險的可能性和影響，使用定量或定性方法

（例如資產價值、中斷成本、安全措施）。

2.根據風險可能性和影響對風險進行分類和排序，確定優

先級并告知緩解措施。

3.考慮風險的相互依存性和級聯效應，以及不同場景和威

脅因素下的風險變化。

風險緩解

1.開發和實施緩解策略，減輕三識別的風險，例如加強安

全控制、提高冗余或制定災難恢復計劃。

2.優先考慮緩解措施，根據風險嚴重性和成本效益進行評

估和選擇。

3.持續監控和評估風險緩解措施的有效性，并在必要時進

行調整。

風險評估報告

1.總結風險評估過程、結果和緩解建議。

2.以清晰簡潔的方式傳達風險評估信息，并提供決策者理

解和采取行動所需的背景和依據。

3.包括行動計劃，概述計劃緩解措施的步驟、時間表和責

任。

持續風險管理

1.定期審查和更新風險評估，以反映不斷變化的威脅和環

境。

2.實施持續監控機制，檢測和識別新的或變化的風險。

3.培養一個安全意識和協作的文化，促進持續的風險管理

和改進。

風險評估流程和步驟

工業控制系統（ICS）安全風險評估是一個系統化的過程，旨在識別、

分析和評估潛在的威脅和漏洞，確定其對ICS資產和業務運營的影

響，并確定適當的緩解措施。該流程通常包含以下步驟：

#1.范圍確定

確定評估的范圍，包括要評估的ICS系統、流程和資產。這可以根

據地理位置、組織結構或具體目標進行。

#2.信息收集

收集有關ICS系統、操作和環境的全面信息。這包括：

*系統架構和組件

*網絡拓撲和通信協議

*安全策略和程序

*操作環境（例如，物理訪問和環境因素）

*業務流程和關鍵資產

#3.威脅識別

識別可能損害ICS系統或業務運營的威脅。這些威脅可以是內部的

（例如，人為錯誤或惡意行為）或外部的（例如，網絡攻擊或自然災

害）。威脅識別技術包括：

*頭腦風暴

*威脅情報來源

*漏洞掃描

*滲透測試

#4.漏洞識別

確定TCS系統和流程中的漏洞，這些漏洞可能被威脅利用。漏洞可

能是由技術缺陷、配置錯誤或操作程序不足造成的。漏洞識別技術包

括：

*漏洞評估

*安全審計

*紅隊演習

#5.影響評估

分析威脅與漏洞之間的關系，評估對ICS系統和業務運營的潛在影

響。影響評估應考慮以下因素：

*資產的敏感性和重要性

*威脅的嚴重性和可能性

*漏洞的利用可能性

*影響的業務后果

#6.風險計算

根據影響評估和威脅和漏洞的可能性，計算每個威脅和漏洞的風險。

風險計算可以是定性的（例如，低、中、高）或定量的（例如，年平

均損失）。

#7.風險接受

將計算出的風險與可接受的風險水平進行比較。如果風險高于可接受

的水平，則需要采取緩解措施。

#8.緩解措施確定

識別和評估降低風險的潛在緩解措施。這些措施可以包括：

*技術控制（例如，防火墻、入侵檢測系統）

*管理控制（例如，安全策略、員工培訓）

*物理控制（例如，圍欄、警衛）

#9.緩解措施實施

實施選定的緩解措施，降低ICS系統的風險。

#10.風險重新評估

在實施緩解措施后，重新評估ICS系統的風險，以確保緩解措施有

效。

1CS安全風險評估是一個持續的過程，需要定期進行，以跟上威脅和

漏洞的不斷變化的格局。通過遵循這些步驟，組織可以有效地識別、

分析和管理ICS相關的風險，保護關鍵資產和業務運營。

第四部分風險等級劃分與判定

關鍵詞關鍵要點

【風險識別和評估方法】

1.風險識別技術：包括訪談和頭腦風暴、文檔審查、系統

測試和漏洞掃描等。

2.風險評估方法：定性評估（如風險矩陣法）、定量評估（如

攻擊樹分析法）和混合評估法。

3.評估標準和指標：包括資產價值、威脅嚴重性、脆弱性

水平、風險頻率和影響程度等。

【風險等級劃分與判定】

風險等級劃分與判定

一、風險等級劃分

風險等級通常劃分為三個等級：高風險、中風險和低風險。不同的風

險等級與系統潛在損害的嚴重性和可能性有關。

1.高風險

高風險系統指遭受攻擊后可能造成嚴重后果的系統，例如：

*可能導致人員傷亡、財產損失或環境破壞

*中斷關鍵基礎設施或公共服務

*破壞敏感數據或知識產權

2.中風險

中風險系統指遭受攻擊后可能造成中等后果的系統，例如:

*導致業務中斷或數據泄露

*破壞聲譽或客戶信心

*造成財務損失

3.低風險

低風險系統指遭受攻擊后可能造成輕微后果的系統，例如:

*引起輕微的不便或操作中斷

*導致輕微的財務損失或數據泄露

二、風險判定

風險等級判定基于：

1.潛在損害的嚴重性

潛在損害的嚴重性評估考慮以下因素：

*人員傷亡的可能性和程度

*對財產、環境或公共安全的損害程度

*數據或知識產權的價值和敏感性

*業務中斷對組織的影響

2.威脅可能性的高度

威脅可能性的高度評估考慮以下因素：

*已知漏洞或威脅的存在

*系統的暴露程度和可訪問性

*攻擊者能力和動機

三、風險判定方法

常見的風險判定方法包括：

1.風險矩陣

風險矩陣將嚴重性與可能性結合起來確定風險等級。每個級別都分配

一個數值，并且將數值相乘以確定風險得分。

2.半定量方法

半定量方法使用口頭描述器來表征嚴重性和可能性。將這些描述符轉

換為數字值，然后將它們相乘或相加以確定風險得分。

3.定性方法

定性方法依賴于專家判斷和對風險的定性描述。

四、風險判定不例

對于以下場景，確定風險等級：

場景1：

*潛在損害：系統中斷導致數據丟失，可能導致財務損失和客戶不滿

*威脅可能性：系統具有已知的漏洞，攻擊者能力中等

判定：中風險

場景2：

*潛在損害：系統控制發電廠，攻擊可能導致人員傷亡

*威脅可能性：系統具有嚴重漏洞，攻擊者能力高

判定：高風險

場景3：

*潛在損害：系統控制辦公網絡，攻擊可能導致輕微業務中斷

*威脅可能性：系統具有輕微漏洞，攻擊者能力低

判定：低風險

第五部分風險評估的評估原則

關鍵詞關鍵要點

【確定威脅和漏洞】

1.識別并理解針對工業控制系統的潛在威脅，如網絡攻擊、

物理破壞、自然災害等。

2.評估系統中存在的漏洞，包括軟件缺陷、配置錯誤、人

為失誤等，這些漏洞可能被威脅利用。

3.分析威脅和漏洞的交互，確定可能對系統造成風險的特

定路徑。

【評估風險】

風險評估的評估原則

風險評估應遵循以下原則：

1.系統方法

風險評估應采用系統方法，包括識別資產、威脅、脆弱性和風險，以

及評估風險影響和可能性的方法。

2.基于證據

風險評估應基于客觀證據，包括歷史數據、行業最佳實踐和技術專家

意見。

3.迭代過程

風險評估應是一個迭代過程，隨著系統更新或威脅環境變化而定期審

查和更新。

4.多學科方法

風險評估應采用多學科方法，包括安全專業人員、系統工程師、操作

人員和業務利益相關者O

5.風險接受標準

應定義風險接受標準，以確定哪些風險是可接受的，哪些需要采取緩

解措施。

6.風險優先級

應對風險進行優先級排序，以確定需要優先采取緩解措施的風險。

7.成本效益

在確定緩解措施時應考慮成本效益，以確保實施措施的成本與降低風

險的收益相稱。

8.針對特定環境

風險評估應針對特定以境進行，包括行業、組織、系統和威脅環境。

9.風險所有權

應明確定義風險所有權，以確定對風險管理負責的個人或部門。

10.持續改進

應建立持續改進機制，以定期審查和更新風險評估，并納入教訓吸取

和最佳實踐。

11.充分性

風險評估應足夠詳細，涵蓋系統的關鍵方面，并為決策提供充分的信

息。

12.實用性

風險評估應易于理解和使用，以便決策者采取明智的決定。

13.可追溯性

風險評估應可追溯，以便可以理解評估結果的依據和假設。

14.獨立性

風險評估應由獨立方進行，以確保評估具有客觀性。

15.法規遵從性

風險評估應遵循所有適用的法規和標準，以確保合規性。

第六部分風險評估的評估對象

關鍵詞關鍵要點

系統架構和網絡拓撲

1.識別系統的組成部件、相互連接方式和網絡拓撲結構。

2.分析系統中的關鍵資產、敏感數據和通信路徑，確定潛

在的攻擊目標。

3.評估系統的物理訪問控制措施、防火墻和網絡分段的有

效性，識別訪問和控制方面的脆弱性。

軟件安全和固件完整性

1.分析軟件和固件組件的開發和更新過程，評估潛在的注

入和篡改風險。

2.審查系統的漏洞和補丁管理程序，確定存在的已知漏洞

和未修補的漏洞。

3.評估系統中使用第三方軟件和組件的安全性和可靠性，

識別潛在的后門和安全漏洞。

操作和維護實踐

1.審查系統的操作和維護程序，評估人員對安全實踐的遵

守情況。

2.識別系統配置、備份和恢復流程中的安全漏洞，評估數

據丟失或損壞的風險。

3.評估系統日志和審計功能的有效性，確定是否可以檢測

和響應安全事件。

物理安全和環境因素

1.評估系統的物理安全措施，包括訪問控制、監控和入侵

檢測系統。

2.分析環境因素，如溫度、濕度和電磁干擾，評估對系統

穩定性和可用性的潛在影響。

3.識別系統中的人為錯誤和誤噪作風險，制定相應的緩解

措旗。

威脅情境和攻擊向量

1.識別系統面臨的潛在威脅，包括外部攻擊者、內部威脅

和社會工程攻擊。

2.分析常見的攻擊向量，如網絡釣魚、惡意軟件和特權提

升，評估系統抵御這些威脅的脆弱性。

3.考慮新出現的威脅和攻擊技術，評估系統對新興風險的

適應性。

安全響應和恢燙計劃

1.審查系統的安全事件響應計劃，評估其覆蓋面、流程和

團隊職責。

2.評估系統恢復和業務連續性的計劃，確定系統在安全事

件后的恢復時間和數據恢復能刀。

3.測試和改進安全響應和恢復計劃，確保其在實際情況下

的有效性。

風險評估的評估對象

工業控制系統（ICS）安全風險評估的評估對象通常包括:

基礎設施和設備：

*硬件設備（如控制器、傳感器、執行器）

*軟件系統（如可編程邏輯控制器、人機界面）

*網絡基礎設施（如路由器、交換機、防火墻）

*物理設施（如機房、配電室）

流程和操作:

*生產流程和操作

*安全程序和協議

*人員培訓和授權

人員和組織：

*員工（操作員、工程師、維護人員）

*承包商和供應商

*管理層和決策者

威脅和漏洞：

*自然災害（如地震、火災、洪水）

*人為失誤（如操作錯誤、維護不足）

*惡意攻擊（如網絡攻擊、物理破壞）

*軟件或硬件漏洞

風險：

*資產損失或損壞的風險

*生產中斷的風險

*人員傷亡的風險

*環境危害的風險

*財務損失的風險

*聲譽損害的風險

評估范圍：

ICS安全風險評估的評估范圍將根據系統的復雜性和關鍵程度而有所

不同。典型評估范圍可能包括：

*ICS的整體架構和設計

*與ICS連接的資產和設備

*已實施的安全措施

*潛在的威脅和漏洞

*風險的嚴重性和可能性

評估方法：

有幾種方法可以評估ICS安全風險，包括：

*定量風險評估(QRA)：使用數學模型和公式計算風險。

*定性風險評估(QRA)：基于專家知識和經驗對風險進行評分。

*威脅和漏洞評估(TVA)：識別和評估潛在的威脅和漏洞。

*差距分析：評估當前安全措施與所需的安全級別之間的差距。

評估結果：

ICS安全風險評估的結果通常包括：

*識別出的安全漏洞和風險

*風險的嚴重性和可能性評分

*減輕風險的推薦措施

*安全改進計劃的時間表

*定期審查和更新風險評估的計劃

第七部分風險評估的評估方式

關鍵詞關鍵要點

【主題一】：風險分析與評估

方法1.風險分析的系統工程方法，包括風險辨識、分析、評估、

控制和監測。

2.風險評估的定量方法，如概率風險分析、蒙特卡羅仿真

等，以及定性方法，如風險矩陣、專家判斷等。

3.風險分析和評估技術的不斷發展，如大數據分析、人工

智能等在風險領域的應用。

【主題二】：風險評估的范圍

風險評估的評估方式

風險評估的評估方式,定性評估、定量評估和基于客觀證據的評估三

種。

定性評估

定性評估是對風險大小進行定性描述的一種評估方式，主要基于專家

的知識和經驗，通過將風險因素和風險等級相結合來對風險進行評級。

定性評估具有以下特點：

*主觀性強：依賴于評估人員的主觀判斷，因此評估結果可能會受到

評估人員的經驗、知識和偏見的影響。

*易于理解：評價結果直觀易懂，適用于風險因素不確定性較高或難

以量化的場景。

*成本低：不需要大量的歷史數據和復雜的計算模型，評估成本較低。

定量評估

定量評估是對風險大小進行定量分析的一種評估方式，通過量化風險

因素和影響來計算風險值。定量評估具有以下特點：

*客觀性強：基于歷史數據和數學模型，評估結果相對客觀可靠。

*準確性高：可提供風險發生的概率和影響程度的具體值，評估結果

更準確。

*成本高：需要大量的歷史數據、復雜的計算模型和專業人員進行評

估，評估成本較高。

基于客觀證據的評估

基于客觀證據的評估是一種介于定性和定量評估之間的評估方式，通

過收集和分析客觀證據來對風險進行評估。基于客觀證據的評估具有

以下特點：

*客觀性適中：基于客觀證據，但仍需要評估人員的判斷和解釋。

*適應性強：可根據實際情況靈活調整評估方法，適用于不同類型的

風險。

*成本適中：需要收集和分析客觀證據，評估戌本適中。

風險評估的評估方法選擇

風險評估的評估方法選擇取決于以下因素：

*風險因素的不確定性：不確定性較高時，宜采用定性評估。

*風險影響的可量化程度：可量化程度較高時，宜采用定量評估。

*評估資源的可用性：資源充足時，可采用基于客觀證據的評估或定

量評估；資源有限時，宜采用定性評估。

風險等級劃分

風險評估的最終目的是對風險等級進行劃分，以確定風險是否可接受。

風險等級的劃分一般分為以下幾個等級：

*極高風險：無法接受，必須立即采取措施消除。

*高風險：不能接受，需要采取措施降低風險。

*中風險：可接受，但需要密切監控和采取措施降低風險。

*低風險：可以接受，不需要采取措施。

*極低風險：可以忽略，不需要采取措施。

風險等級的劃分標準根據不同的行業和標準會有所不同。在確定風險

等級時，需要綜合考慮風險發生的可能性、影響程度、敏感性、可控

性等因素。

第八部分風險評估報告撰寫與應用

關鍵詞關鍵要點

【風險評估報告撰寫】

1.確定報告目標和受眾，明確報告范圍和目的，確保報告

符合利益相關方的需求。

2.遵循標準化框架，例如N1STSP800-30、ISO27005或

IEC62443,確保報告一致且全面。

3.清晰簡