雖然工控系統(tǒng)與傳統(tǒng)信息安全有出入，但普通網(wǎng)絡(luò)攻擊的基本步驟和方法其實同樣適用于工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，只不過由于工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)使用專門的系統(tǒng)和協(xié)議，其攻擊步驟和方法有一定的差異性。
所謂“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，只有了解了黑客攻擊的步驟和方法，才能有效采取防御措施，保障工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。
信息搜集
工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議和系統(tǒng)都比較特殊，攻擊者要搜集到相關(guān)信息并不容易，他們通常會從企業(yè)的公開信息、輪班時間表、合作服務(wù)和貿(mào)易往來，尤其是企業(yè)供應(yīng)商所提供產(chǎn)品的協(xié)議規(guī)范等入手。
遺憾的是，搜集這些信息變得越來越容易。如搜索引擎shodan，可以根據(jù)端口、協(xié)議、國家和其他條件搜索與互聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)的所有設(shè)備。任何使用http、ftp、ssh或telnet協(xié)議的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以被它檢索到，進(jìn)而輕易找到應(yīng)用scada協(xié)議的設(shè)備。雖然很難置辦整個控制系統(tǒng)來實施逆向工程，但攻擊者可以通過各種公開或地下渠道了解控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的漏洞和后門。
網(wǎng)絡(luò)掃描
利用網(wǎng)絡(luò)掃描可以通過端口、協(xié)議等信息快速定位scada和dcs系統(tǒng)。例如，如果掃描出某設(shè)備的502端口使用的是modbus協(xié)議，那么可以推斷，與該設(shè)備連接的很可能是hmi系統(tǒng)或某些監(jiān)管工作站。
值得注意的是，很多工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對時延非常敏感，如果硬掃描，很可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。所以，如果攻擊者只是想中斷系統(tǒng)服務(wù)，那么，只要進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)掃描就可以達(dá)到目的；或者，若掃描發(fā)現(xiàn)，實時協(xié)議只受到防火墻的保護(hù)，那么只憑基本的黑客技術(shù)，實施dos攻擊就可以奏效。如果攻擊者另有圖謀，那就只能采取軟掃描方式，以避免系統(tǒng)崩潰。
目標(biāo)系統(tǒng)定位之后，再根據(jù)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特點進(jìn)行后續(xù)掃描，就可以獲取相關(guān)設(shè)備信息。如：可以根據(jù)以太網(wǎng)/ip流量識別出關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)（cip）設(shè)備及屬性；可以根據(jù)dnp3響應(yīng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)dnp3的從屬地址；可以通過截取ethercat幀信息或sercosⅲ主站數(shù)據(jù)電報得到所有隸屬設(shè)備及其時間同步信息。
賬戶破解
很多工業(yè)控制系統(tǒng)是基于windows的，那些專門破解windows賬戶信息的方法和工具也可以應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)上。尤其是運行在windowsole和dcom上的opc系統(tǒng)，只要通過主機(jī)認(rèn)證就可以全面控制opc環(huán)境。如果無法獲得底層協(xié)議認(rèn)證，也可以通過枚舉方式破解控制系統(tǒng)內(nèi)其他用戶和角色。如hmi用戶、iccp服務(wù)器憑據(jù)(雙向表)、主節(jié)點地址（任何主/從工業(yè)協(xié)議）、以往數(shù)據(jù)庫認(rèn)證信息等。
進(jìn)入hmi，就可以直接控制hmi管理的進(jìn)程，并竊取信息；進(jìn)入iccp服務(wù)器，就可以竊取或操縱控制中心之間的傳輸數(shù)據(jù)。所以說，從功能上將物理設(shè)備和邏輯設(shè)備全部隔離到安全區(qū)域是非常重要的。nist800-82(工業(yè)控制系統(tǒng)安全防護(hù)指南)還建議采用賬戶復(fù)合認(rèn)證方式。有了物理和數(shù)字的雙重保護(hù)，賬戶就很難破解；也就是說，即使知道了某個用戶名或某個密碼，也很難通過賬戶認(rèn)證。
實施攻擊
正如前面所述，一次簡單的網(wǎng)絡(luò)掃描就可以破壞工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因為工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議非常敏感，信息流稍有變化，協(xié)議就會失效。所以，攻擊者利用硬掃描來破壞系統(tǒng)，利用軟掃描來偵測信息。另外，也可以通過防火墻實施網(wǎng)絡(luò)掃描，因為通過防火墻的開放端口進(jìn)行分組交換更加容易。一旦掃描通過，黑客就可偽裝合法通訊，對控制網(wǎng)絡(luò)實施dos攻擊。
如果攻擊目的是侵入網(wǎng)絡(luò)或者潛伏網(wǎng)絡(luò)，我們以“震網(wǎng)”（stuxnet）為例，了解黑客可能會應(yīng)用的滲透技術(shù)?！罢鹁W(wǎng)”是一種專門針對工業(yè)控制系統(tǒng)的、基于windows平臺的蠕蟲病毒，它具有多種掃描和滲透機(jī)制，能自我復(fù)制，傳播能力強(qiáng)，極具隱身性。入侵網(wǎng)絡(luò)后，“震網(wǎng)”會根據(jù)不同環(huán)境做出不同反應(yīng)，如在“企業(yè)環(huán)境”，它會尋找目標(biāo)hmi，然后入侵hmi；在“工業(yè)環(huán)境”，它會感染hmi，尋找目標(biāo)plcs，然后將惡意代碼植入其中；在“運行環(huán)境”，它會利用plc尋找某個帶特定參數(shù)運行的ieds，然后植入代碼，進(jìn)行破壞活動。
簡單來說，“震網(wǎng)”的攻擊手段可以總結(jié)為：以常見的黑客技術(shù)發(fā)動初次攻擊；入侵scada和dcs后，利用其資源再侵入其他工業(yè)控制系統(tǒng)；對“非路由”系統(tǒng)（如有plcs和ieds中組成的總線），它也可以進(jìn)行感染，并滲透進(jìn)更深層的工業(yè)生產(chǎn)過程中。