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一場挫敗的網(wǎng)絡(luò)攻擊敲響供水系統(tǒng)安全警鐘

2020-06-08 09:45:00來源：秦安戰(zhàn)略責(zé)任編輯：薛芳芳

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　　一場險些危害公眾健康,、引發(fā)人道災(zāi)難的網(wǎng)絡(luò)攻擊，披露出針對供水系統(tǒng)的國家級攻擊成為各國忽視,、卻迫在眉睫的安全威脅,。

　　供水系統(tǒng)防護資源不足,、網(wǎng)絡(luò)安全成熟度較低,，網(wǎng)絡(luò)攻擊可能造成嚴重損害，這使供水系統(tǒng)成為黑客組織完美的攻擊目標,。

　　5月28日,，以色列國家網(wǎng)絡(luò)安全負責(zé)人公開承認，該國4月份挫敗了對其供水系統(tǒng)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊,。

　　以色列國家網(wǎng)絡(luò)管理局負責(zé)人表示,，這場針對其供水系統(tǒng)的攻擊險些釀成人道災(zāi)難，開啟了秘密網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的新時代,?！熬W(wǎng)絡(luò)空間的寒冬正在到來?！薄　?/p>

淡水資源匱乏的以色列重視水資源利用與保護

　　險些釀成人道災(zāi)難的攻擊

　　以色列國家網(wǎng)絡(luò)管理局負責(zé)人伊加爾·烏納(Yigal Unna)表示,，此次針對以色列中部供水設(shè)施的攻擊不是為了經(jīng)濟利益，是對以色列及其國家安全攻擊的一部分,，目的是“引發(fā)人道災(zāi)難”,。

　　在國際網(wǎng)絡(luò)大會CybertechLive Asia的致辭中，烏納介紹了此次具有國家背景的黑客組織攻擊,。這是以色列官方首次披露攻擊細節(jié),。

　　據(jù)介紹，這次襲擊是有組織的行動,，目標是用于控制供水網(wǎng)絡(luò)閥門的“可編程邏輯控制器”,。洛杉磯水電局前CIO Matt Lampe認為，此次針對以色列供水設(shè)施的攻擊肯定是由手段高明的攻擊者發(fā)起的,，背后可能是國家級組織,。“這類攻擊必須針對具體控制系統(tǒng)進行專門的研究,?！?/p>

　　網(wǎng)絡(luò)攻擊首先被水務(wù)局的員工監(jiān)測到，隨后通知了以色列的網(wǎng)絡(luò)安全機構(gòu),。由于攻擊被很快發(fā)現(xiàn)和阻斷,，對供水系統(tǒng)沒有造成實質(zhì)的損害。供水機構(gòu)的員工被要求更改了運營系統(tǒng)的密碼,。

　　烏納表示：“萬一攻擊成功,，在疫情危機期間,，以色列將不得不面對損害平民、用水暫時短缺或其他更糟糕的后果;氯或其他化學(xué)品可能按照錯誤的比例被混入水源,，給居民健康造成災(zāi)難性的后果,。”　　

以色列的海水淡化處理廠

　　業(yè)界普遍認為伊朗是此次攻擊背后的黑手,，烏納并沒有提及伊朗,，但指出攻擊是國家支持的攻擊行動。以色列在攻擊事件發(fā)生兩周后對伊朗開展了報復(fù)性的網(wǎng)絡(luò)攻擊,，導(dǎo)致伊朗的重要港口被關(guān)閉,。

　　作為多年的宿敵，以色列和伊朗一直在進行包括網(wǎng)絡(luò)攻擊在內(nèi)的秘密對抗,。最著名的事件是,，美國和以色列情報機構(gòu)利用震網(wǎng)病毒破壞伊朗核計劃的行動。

　　迄今為止,，伊朗尚未真正成功實施破壞工業(yè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)攻擊,。2013年，伊朗黑客入侵了紐約的小型水壩控制器,，但未造成任何破壞,。也曾獲得美國電力系統(tǒng)的訪問權(quán)限，但并未造成電力中斷,。

　　烏納(Yigal Unna)認為,，以色列現(xiàn)在需要為遲早到來的下一輪攻擊做好準備。

　　事件頻發(fā)：供水系統(tǒng)早已敲響安全警鐘

　　在遭受攻擊數(shù)日后召開的緊急會議上,，以色列水務(wù)局代表以“給一些農(nóng)民帶來損害”,，總結(jié)了攻擊對以色列供水系統(tǒng)的影響。水務(wù)局代表“微不足道事件”的定性也讓與會人員感到震驚,。

　　這也難怪,，黑客組織對電網(wǎng)的攻擊往往引發(fā)廣泛關(guān)注，但對水設(shè)施的攻擊卻鮮有媒體報道,，也不大為公眾關(guān)注,。以色列國家網(wǎng)絡(luò)管理局此次對網(wǎng)絡(luò)攻擊的公開表態(tài)顯得有些異乎尋常。

　　網(wǎng)絡(luò)安全專家預(yù)測,，針對目標勒索軟件的攻擊將會上升,。早在2018年的威脅展望中，博思艾倫的分析師就預(yù)測：“國家級攻擊組織對供水設(shè)施的攻擊和入侵將會增加,。美國國土安全部(DHS)在2018年3月也警報稱,，俄羅斯黑客已經(jīng)將美國供水網(wǎng)絡(luò)作為攻擊目標。

　　對于黑客組織對供水機構(gòu)不斷增加的攻擊，萊斯利·卡哈特(Lesley Carhart)表示,，這是自己早就預(yù)期會發(fā)生的事情,。要知道，針對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的首個網(wǎng)絡(luò)攻擊事件不是震網(wǎng)病毒,，而是2000年澳大利亞昆士蘭州惡意控制污水控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊,。

　　網(wǎng)絡(luò)攻擊事件頻發(fā)，城市供水控制系統(tǒng)早就敲響了安全警鐘：

　　2000年,，澳大利亞昆士蘭州污水處理廠控制系統(tǒng)遭受遠程入侵,，造成污水處理泵站故障，超過1000立方米的污水被直接排放,，導(dǎo)致嚴重的環(huán)境災(zāi)難,。

　　2001年，澳大利亞一家污水處理廠因內(nèi)部工程師的網(wǎng)絡(luò)入侵,，導(dǎo)致發(fā)生46次控制設(shè)備功能異常事件。

　　2005年,，美國水電溢壩事件,。

　　2006年，黑客入侵美國哈里斯堡的一家污水處理廠,，在系統(tǒng)內(nèi)植入了能夠影響污水操作的惡意程序,。

　　2007年，攻擊者侵入加拿大一家水利機構(gòu)SCADA控制系統(tǒng),，安裝惡意軟件破壞了控制從Sacrmento河調(diào)水的計算機,。

　　2011年，黑客入侵和操縱美國伊利諾伊州城市供水系統(tǒng)SCADA,，使得其控制的供水泵遭到破壞,。

　　2016年初，據(jù)稱與敘利亞有關(guān)的黑客組織入侵了一家美國水處理廠,，控制了負責(zé)水處理和流動控制的系統(tǒng),，修改了水流和化學(xué)品相關(guān)的設(shè)置。該工廠迅速識別并撤銷了化學(xué)品和水流量的設(shè)置,，否則可能導(dǎo)致大量中毒和缺水,。

　　2018年10月，北卡萊羅納州昂斯洛水務(wù)局(OWSA)在超強颶風(fēng)“佛羅倫薩”之后,，遭遇勒索軟件攻擊,，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫和文檔被加密。這一重要供水機構(gòu)負責(zé)向15萬北卡居民提供用水,。

　　2019年2月,，黑客利用勒索軟件攻擊了美國科羅拉多州的柯林斯堡拉夫蘭水務(wù)公司。這家負責(zé)向科羅拉多州北部4.5 萬名客戶供水的小型水廠在2年內(nèi)再次第二次被勒索。存儲在電腦里的技術(shù)和工程數(shù)據(jù)以及制圖被加密,。

　　2020年1月,，美國格林威爾水務(wù)公司遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，導(dǎo)致公司的電話及在線支付系統(tǒng)中斷,，約50萬客戶受到影響,。這家位于南卡羅萊納州的水務(wù)公司在一周才恢復(fù)系統(tǒng)?！　?/p>

美國安全事件行業(yè)分布 (美國國土安全部, 2016)

　　美國國土安全部的統(tǒng)計顯示：早在2015年,，針對供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊事件，就已經(jīng)排入前三名,，僅次于關(guān)鍵制造和能源行業(yè),。

　　頻發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全事件表明，網(wǎng)絡(luò)威脅已經(jīng)向城市供水系統(tǒng)領(lǐng)域滲透,，把控制系統(tǒng)作為攻擊目標,，為城市供水系統(tǒng)敲響了安全警鐘。

　　供水設(shè)施成為黑客完美攻擊目標

　　近年來,，供水機構(gòu)日益依賴互聯(lián)網(wǎng)來管理供水管道和水泵,。這些控制器可以幫助全天候監(jiān)控運營狀況。由于減少了監(jiān)控閥門,、控制器和開關(guān)的人員,，供水和電力機構(gòu)可以提高可靠性和降低人工成本。

　　與其他基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域相比,，供水機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)安全的魯棒性和成熟度較低,。由于規(guī)模和資金限制，地方小型供水機構(gòu)很難在網(wǎng)絡(luò)安全方面與《財富》 100強中的油氣公司相比,。

　　盡管到目前為止,，黑客攻擊最嚴重的供水機構(gòu)，也僅是勒索軟件等常見網(wǎng)絡(luò)威脅的犧牲品,，所遭受的只是“附帶性破壞”,。但全球頂尖管理和技術(shù)咨詢公司——博思艾倫(Booz Allen Hamilton)的首席技術(shù)專家凱爾·米勒認為，供水機構(gòu)已經(jīng)成為黑客的理想攻擊目標：黑客組織對供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊可能造成嚴重損害,。

　　在很多應(yīng)急計劃演練中,，停電不會造成混亂和大量傷亡，缺乏清潔供水卻會導(dǎo)致人們離開住所,。相比電力系統(tǒng),，供水機構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)安全防護方面的投入令人吃驚。

　　安全人員認為,，黑客侵入運營網(wǎng)絡(luò)和控制供水氯化,，對廢水池和廢水處理廠做些手腳，這將是讓主管者徹夜難眠的場景。設(shè)想一下,，在下游主要城市造成霍亂或痢疾傳播,，將會如何應(yīng)對？

　　工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全公司Dragos的首席威脅分析師萊斯利·卡哈特(Lesley Carhart)也認為：“供水機構(gòu)一直是安全防護資源最少,，但卻最能直接影響生命和安全的行業(yè),。”

　　凱爾·米勒認為,，即使供水中斷或化學(xué)物質(zhì)釋放不會發(fā)展成為一場全面的危機,，對于國家級黑客來說，令居民對水質(zhì)失去信心,，肯定在其攻擊的訴求目標之內(nèi),。

　　根據(jù)美國工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)緊急響應(yīng)小組(ICS-CERT)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及卡巴斯基實驗室ICS-CERT的分析,，供水領(lǐng)域設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的可利用安全漏洞的數(shù)量似乎也在增長,。根據(jù)美國聯(lián)邦機構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年在“供水”領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了63個安全漏洞,，占所有工業(yè)安全問題的15%,。2018年，只有能源和制造業(yè)的安全漏洞超過了供水領(lǐng)域,。

　　專家表示，由于員工中普遍缺乏安全技能,，全球的供水設(shè)施,，尤其是美國的7萬家供水機構(gòu)，正面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險,。大多數(shù)城市的供水機構(gòu)通常只有1-2名IT人員,，無法獲得足夠的資源開展網(wǎng)絡(luò)安全防護，缺乏能夠檢測攻擊的工具,。對于資金充足,、尋求測試新攻擊方法的攻擊者而言，供水機構(gòu)是很有吸引力的攻擊測試目標,。

　　傳統(tǒng)物理隔離的供水行業(yè)自動化水平的不斷提高,，以及數(shù)字化、信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，正面對越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和日益增加的網(wǎng)絡(luò)安全威脅,。這包括暴露在互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)增加了攻擊風(fēng)險;錯誤配置和已知漏洞降低了攻擊者入侵網(wǎng)絡(luò)的障礙，并增加漏洞利用的風(fēng)險,。

　　持續(xù)加強：保護供水設(shè)施

　　盡管以色列水務(wù)局檢測到攻擊,，但以色列供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全狀況卻不容樂觀。由于供水系統(tǒng)的權(quán)力下放給了下屬機構(gòu)和相關(guān)企業(yè)，這使得很難進行集中管理和有效應(yīng)對外部網(wǎng)絡(luò)攻擊,。權(quán)力下放導(dǎo)致無法準確掌握或監(jiān)督應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的準備情況,。

　　據(jù)媒體報道，以色列水務(wù)局和國家網(wǎng)絡(luò)管理局正推動建立國家級安全中心,，專門監(jiān)控供水系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅,。

　　目前，以色列國家自來水公司Mekorot負責(zé)將城市,、社區(qū)與供水設(shè)施的連接,，并通過鉆井提供水資源供應(yīng)。約56家地方企業(yè)負責(zé)市內(nèi)的供水,。

　　美國供水行業(yè)同樣面臨分散管理的挑戰(zhàn),，使決策者在網(wǎng)絡(luò)安全管理上陷入困境。目前,，美國僅在聯(lián)邦級別對水處理和供水網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全進行相對寬松的監(jiān)控,，而州級別的水務(wù)委員會因?qū)I(yè)知識有限，通常側(cè)重于水質(zhì),，而往往會忽略網(wǎng)絡(luò)安全,。

　　2018年10月，美國總統(tǒng)特朗普簽署《美國2018年水資源基礎(chǔ)設(shè)施法案》,。根據(jù)法案,，任何為3300名或更多用戶提供服務(wù)的供水機構(gòu)都需對其網(wǎng)絡(luò)進行“風(fēng)險和彈性”評估，其中包括對網(wǎng)絡(luò)防御的審查,。美國大型供水機構(gòu)必須在2020年3月之前完成合規(guī),，較小機構(gòu)可以在2021年6月前再滿足合規(guī)要求。

　　環(huán)境保護署(EPA)是美國負責(zé)水務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全的核心機構(gòu),，賦有向供水機構(gòu)發(fā)布實施新法律指南的職責(zé),。EPA發(fā)言人表示：“ EPA意識到網(wǎng)絡(luò)攻擊對供水系統(tǒng)在內(nèi)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成了重大威脅。

　　新澤西是對供水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全進行監(jiān)管的少數(shù)州之一,。它要求供水機構(gòu)向州環(huán)境官員報告網(wǎng)絡(luò)安全事件,，并要求被監(jiān)管的供水機構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)安全納入風(fēng)險管理計劃之中。紐約公共服務(wù)部的工作人員則會開展“定期和經(jīng)常性的安全防護審核”,，以應(yīng)對新興網(wǎng)絡(luò)威脅,。該部門每年會對供水機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)安全計劃進行審查，并評估掌握供水,、電力和燃氣等領(lǐng)域敏感個人和收費信息機構(gòu)的數(shù)據(jù)安全要求,。

　　供水系統(tǒng)15項基本安全原則

　　對IT和運營技術(shù)的攻擊都會給供水機構(gòu)造成巨大影響，包括增加成本,、聲譽受損,、用戶數(shù)據(jù)泄露,，嚴重的情況還可能導(dǎo)致運營中斷和危及公共健康與環(huán)境安全。供水系統(tǒng)如何進行安全防護呢?

　　2019年,，負責(zé)向水務(wù)機構(gòu)分享安全威脅信息的美國水務(wù)信息共享與分析中心(WaterISAC)發(fā)布了《水務(wù)機構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的15項基本原則》白皮書,，詳細介紹了減少供水設(shè)施可利用漏洞和網(wǎng)絡(luò)攻擊的最佳實踐。

　　1. 進行資產(chǎn)清點

　　識別資產(chǎn)是網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理策略的基礎(chǔ),，對于確定網(wǎng)絡(luò)防御優(yōu)先級至關(guān)重要,。

　　2. 風(fēng)險評估

　　風(fēng)險評估有助于識別安全缺陷和漏洞。

　　3. 最大限度降低控制系統(tǒng)暴露面

　　了解工業(yè)控制系統(tǒng)和其他內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)間的通信通道尤其重要,。

　　4.開展用戶訪問控制

　　訪問控制主要是確保僅向被授權(quán)人提供控制系統(tǒng)訪問,。

　　5. 防止未授權(quán)的物理訪問

　　IT / OT有一個共同的格言，“只要您能觸摸到它,你就擁有它,?！?因此必須限制對IT和ICS環(huán)境的物理訪問。

　　6. 部署獨立的信息物理安全系統(tǒng)

　　為了保護關(guān)鍵資產(chǎn)免受復(fù)雜安全威脅,，供水機構(gòu)應(yīng)考慮使用非數(shù)字的工程解決方案,。