第三单元第15节 控制系统的安全（教学课件）信息科技浙教版六年级下册（新教材）

第三单元 扩音系统 控制系统的安全 第十五课 浙教版 目录 CONTENTS 建构 学习目标 01 课堂导入 02 03 控制系统的安全问题 04 05 控制系统安全问题的原因 控制系统的安全防范 06 课堂任务 2 PART 1 学习目标 1.了解控制系统面临的主要安全威胁与典型案例，建立直观的风险认知。 2.深入剖析导致控制系统安全问题产生的技术、管理及人为等深层原因。 3.初步掌握保障工业控制系统安全的核心防范措施、防护体系构建及关键技术应用。 学习目标 PART 2 课堂导入 课堂导入 同学们我们都知道，安全对我们的生产生活非常重要，那控制系统的安全有什么影响吗？ PART 3 控制系统的安全问题 新知探究 控制系统的安全问题 控制系统的安全问题 新知探究 2019年某航空公司客机坠毁控制系统安全问题 控制系统的安全问题 事故与直接诱因 一架波音737 MAX客机起飞后坠毁，全员遇难。调查指向自动防失速系统的致命逻辑错误。 技术逻辑缺陷 当传感器故障提供错误数据时，系统被错误触发，反复强力下压机头，飞行员无法干预。 深层管理与设计隐患 •单点故障：关键飞控系统缺乏冗余设计，抗风险能力为零。 •交互缺失：无清晰告警提示，飞行员对系统逻辑一无所知。 新知探究 计算机控制系统安全的核心目标 控制系统的安全问题 控制系统安全 旨在保护控制系统及其数据免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或中断，核心目标包括： ● 可用性：确保系统在需要时能正常运行； ● 完整性：确保数据和配置未被篡改； ● 保密性：确保敏感信息不被泄露。 PART 4 控制系统安全问题的原因 新知探究 安全威胁一：开发过程中考虑不足及设备软硬件的漏洞 控制系统安全问题的原因 威胁机制分析 攻击者往往利用系统未修复的已知漏洞、默认配置突破网络防护，建立“后门”。一旦获得权限，即可远程接管整个控制系统，对关键基础设施发起破坏性攻击，窃取核心机密数据或制造物理性的破坏事故。 城市轨道交通：入侵控制系统可致票价混乱、列车调度异常，严重时引发全线停运，威胁公共出行安全。 新知探究 安全威胁二：管理职权不分、不按规程操作等人为因素 控制系统安全问题的原因 典型案例：操作人员不规范操作导致安全事故 2023年1月12日，某国航空局发布通报称，11日其国内航班大面积停飞，初步分析原因为工作人员未按程序操作，导致一份数据文件损坏，进而造成空中任务通知系统发生故障。 新知探究 安全威胁三：针对控制系统的网络攻击、恶意软件 控制系统安全问题的原因 2008年，攻击者入侵国外某城市的地铁系统，通过电视遥控器改变轨道扳道器，导致4节车厢脱轨。 2010年，“网络超级武器”Stuxnet病毒针对性地入侵工业控制系统，严重威胁到国外某核电站核反应堆的安全运营。 典型案例：系统被黑客或者病毒攻击受到安全威胁 新知探究 控制系统安全问题原因汇总 控制系统安全问题的原因 01.系统设计缺陷 早期系统缺乏原生安全设计考量，通信协议普遍存在未授权访问漏洞，甚至部分硬件出厂时即预留有隐蔽的调试后门。 02.人员操作不当 运维人员普遍使用弱密码或共享默认密码，开启高风险的非加密远程访问端口，且缺乏必要的网络安全意识与培训。 03.供应链与第三方风险 关键组件或开源代码来源有风险，第三方外包服务引入恶意逻辑，使得攻击者可利用供应链漏洞实现“一站式”渗透。 04.缺乏持续的运维与更新 大量工控系统常年不进行固件与补丁更新，同时缺乏完善的日志审计机制，导致攻击发生后无法溯源。 PART 5 控制系统的安全防范 新知探究 怎么对控制系统进行安全防范，保障系统的安全？ 控制系统的安全防范 新知探究 控制系统的安全防范 防范措施一：技术防护 网络隔离 将控制系统网络与外部网络严格隔离，构建安全边界，缩小潜在攻击面。 入侵检测 部署专业检测系统，实时监控网络流量，识别并阻断异常攻击行为。 系统安全加固 修改设备默认弱密码，关闭不必要的服务端口，建立补丁管理机制，及时修补漏洞。 通信加密与身份认证 对关键通信线路和数据传输进行高强度加密，实施严格的最小权限访问控制和多因素身份认证。 安全审计与日志监控 建立日志记录机制，定期自动化审查和分析日志，确保安全事件可追溯、可审计。 新知探究 防范措施二：管理与流程 控制系统的安全防范 安全管理制度 建立完善的信息安全管理体系，明确各部门与岗位的安全责任，实现管理流程标准化。 人员培训与意识教育 定期开展全员安全意识培训，使其充分了解潜在风险，并严格遵守系统操作与数据安全规范。 安全评估与渗透测试 定期对核心系统与网络架构进行安全评估及模拟攻击，防患于未然。 应急响应预案 制定标准化响应流程，确保事件发生时能快速处置，降低损失。 供应链安全管理 对供应商实施严格的安全审查，确保引入的软硬件产品安全可信。 新知探究 防范措施三：法律法规与标准 控制系统的安全防范 国家层面 · 法律基石 落实《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》三大基石法律，严格执行《关键信息基础设施安全保护条例》，履行主体责任。 行业标准 · 技术指引 遵循IEC 62443国际通用工业控制系统信息安全标准体系，参考NIST SP 800-82工业控制系统(ICS)安全指南进行建设。 企业合规 · 体系建设 建立与业务适配的工控安全合规管理体系， 定期开展合规性差距评估与审计，确保安全防护措施持续有效。 新知探究 将核心技术牢牢掌握在自己手中，才能筑牢数字安全屏障 控制系统的安全防范 PART 6 课堂任务 课堂任务 这节课我们认识控制系统面临的主要安全威胁,知道了导致控制系统安全问题产生的技术、管理及人为等深层原因。认识到掌握保障工业控制系统安全的核心防范措施、防护体系构建及关键技术应用才能更好保障控制系统的安全。 这节课的任务是：开展一次家用电器小调查，检查家用电器的控制系统有无安全问题并讨论防范措施。制作一份以“安全”为主题的电子宣传海报。 谢谢 下节课见！ Thanks！ 浙教版 $