在工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）发挥着至关重要的作用。作为工业控制系统的核心组成部分，PLC承担着实现设备控制、数据采集、逻辑运算等关键任务，对于保障工业生产的安全、稳定和高效具有重要意义。然而，随着工业互联网的快速发展，PLC也面临着日益严重的安全威胁。六方云超弦实验室在工控安全厂商看工控系列中为大家详细介绍了市场上主流品牌的PLC及工控安全研究情况。基于实验数据进行总结，梳理PLC的关键作用和常见攻击，并对防范防护给出科学建议。
PLC作为一种嵌入式系统，具备高度的可靠性和稳定性，能够在各种恶劣环境下正常运行。通过与各种传感器、执行器以及其他工业设备进行连接，PLC能够实时收集现场数据、接收操作指令，并根据预设的程序逻辑对数据进行处理和运算，进而实现对设备的高效控制。此外，PLC还具备强大的扩展能力，能够方便地与其他工业控制系统进行集成，进一步提升整个工业网络的智能化水平。开关量逻辑控制：PLC最初的应用场景之一，也是所有应用场景中最为广泛的。它取代了传统的继电器电路控制，实现了逻辑顺序控制。这种控制方式可以用于单机设备，也可以用于控制群机和自动化工厂的流水线。模拟量控制：在工业生产过程中，温度、压力、流量、液位、速度等参数经常发生变化。为了处理这些模拟量，PLC需要进行A/D及D/A的转换。现今，PLC制造商通常生产配套的A/D和D/A转换模块，以便PLC能够方便地进行模拟量控制。运动控制：PLC本体通常配备专用的运动控制模块，可以驱动步进电机或伺服电机进行直线或圆周运动。几乎所有主流PLC制造商的产品都具备运动控制功能。运动控制广泛应用于机械、机床、电梯等领域。过程控制：作为工业级控制计算机，PLC可以编写各种控制算法程序，对温度、压力、流量等模拟量进行闭环控制。PID闭环控制系统中广泛使用的调节方法在大中型PLC中得到了很好的应用。PLC通常配备有PID模块，以及各种小模块，用于实现烘缸系统、冶金、化工、热处理、锅炉控制等各种控制图。数据处理：PLC的数据处理功能涵盖了广泛的数学运算、算法处理和数据操作。通过执行数学运算，如加减乘除、取余等，以及应用复杂的算法，PLC能够有效地处理来自传感器和设备的输入数据。此外，数据处理还包括逻辑运算，用于执行各种控制决策，以满足特定的工业应用需求。这种全面的数据处理能力使得PLC在实时环境中能够高效地处理和分析各种数据，从而实现自动化控制和优化工业过程。故障检测：PLC可以检测和诊断生产线的故障和异常情况，包括电气故障、机械故障等，并进行报警和停机处理，以保证生产线的正常运行。
可靠性：PLC具有高可靠性和稳定性，能够在恶劣的工业环境中长期稳定运行，同时还具有防电磁干扰、防雷击等保护措施。
通信：PLC的通信功能允许其与其他设备、传感器和上层控制系统进行高效的数据交换。通过支持各种网络通信协议如以太网，PLC实现设备间的实时数据共享，促使系统各部分更紧密协同。同时，PLC设备的串口通信功能使其能够与各种外部设备如条码扫描仪、显示器等连接，实现更广泛的应用，提升自动化系统的整体协调性。随着工业互联网的普及，PLC的安全问题逐渐凸显。由于PLC通常直接与工业网络相连，一旦网络中存在安全漏洞或恶意攻击，PLC很可能成为攻击者的目标。攻击者可能通过控制PLC实现对设备的非法操作，导致生产线的停滞、设备损坏甚至引发安全事故。此外，如果PLC存储的数据被篡改或泄露，将严重影响工业生产的安全性和保密性。
PLC工业协议报文攻击：攻击者通过截获、修改或重放PLC通信中的报文，试图干扰或损坏工业控制系统的正常运行。这种攻击形式可能包括截获传输到PLC的报文，修改其中的指令或信息，甚至通过重复发送之前截获的合法报文来模拟合法通信。
Dos/DDOS攻击：PLC系统可能受到DOS（拒绝服务）或DDOS（分布式拒绝服务）攻击的威胁，其中DOS攻击通过超载系统资源使其无法正常工作，而DDOS攻击涉及来自多个来源的攻击者同时发起DOS攻击。这些攻击旨在淹没PLC系统的网络带宽、处理能力或其他关键资源，可能导致系统性能下降或完全失效。
缓冲区溢出： 某些PLC设备可能受到缓冲区溢出漏洞的威胁，攻击者通过发送过多的数据可能导致执行恶意代码。
无效输入处理：PLC在处理输入时，如果没有有效的输入验证和处理机制，攻击者可能通过发送异常输入来干扰系统正常运行。
恶意代码注入：攻击者可能尝试通过将恶意代码注入PLC中，来破坏控制系统的正常操作。这可能导致设备故障、生产中断或对系统产生其他负面影响。
默认配置漏洞：一些PLC设备在出厂时可能采用默认配置，攻击者可能通过利用这些默认配置来入侵系统。
为了应对这些安全威胁，六方云提示用户需要采取一系列有效的安全措施。
强化身份验证：使用强密码和多因素身份验证来限制对PLC系统的访问，确保只有授权用户能够进行配置和控制。
网络分段：将PLC系统与其他企业网络进行分离，通过使用防火墙等网络设备，将其放置在独立的网络区域，以减少攻击面。
数据加密：对传输的数据进行加密处理，确保数据在传输过程中的安全性和保密性。
入侵检测系统（IDS）：部署IDS以监测网络流量和系统行为，及时发现异常活动并采取相应的阻断或响应措施。
软件安全：及时更新PLC软件和操作系统，安装安全补丁和升级包，以修复已知的安全漏洞。同时，限制软件安装和使用范围，防止未经授权的软件安装和使用。
培训和管理：加强员工的安全意识和培训，提高员工对安全问题的认识和应对能力。同时，建立完善的安全管理制度和操作规程，确保员工按照规定进行操作和管理。
备份和恢复：定期备份PLC数据和配置信息，确保在发生安全事件或故障时能够快速恢复系统和数据。
在这个时代，每一个微小的进步，都可能成为守护工业自动化安全的关键。通过深入研究和科学建议，六方云将更好地应对PLC所面临的安全挑战，确保工业互联网安全、稳定和高效运行。
