當(dāng)提及人機(jī)接口時，安全和保安之間的區(qū)別往往可以很明確。Wonderware公司的針對基礎(chǔ)設(shè)施和平臺產(chǎn)品的市場經(jīng)理Steven Garbrecht說：“安全指的是嵌入PLC的控制操作和安全聯(lián)動裝置，它已經(jīng)被設(shè)計到控制程序中了。”

保安是針對闖入控制系統(tǒng)意圖盜取信息或破壞的人。這是兩個不同的領(lǐng)域，然而說到hmi，安全和保安就有一些交集了。

適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)計可以防止操作人員對產(chǎn)品或設(shè)備造成的損傷或破壞，并且可以使操作人員及時行動避免這種情況發(fā)生。1984年12月份，印度Bhopal省的Union Carbide公司的一家工廠發(fā)生了災(zāi)難性的事故，化學(xué)反應(yīng)堆失控，造成成噸的異氰酸甲酯泄露，成千的人死亡，更多的人患病。對于此次事故中安全系統(tǒng)是否工作的討論存在這個分歧，Union Carbide公司的立場是“造成如此大的事故只可能是人為破壞。”而且他人卻十分不認(rèn)同這種說法。


圖1：在這個制藥流程中，生產(chǎn)過程的啟動、控制和監(jiān)控都是由操作員完成的，
Wonderware Intouch 公司的HMI 軟件一步一步地知道操作員完成這個過程。
如圖所示為工廠系統(tǒng)的總圖（左側(cè)），和樣品數(shù)據(jù)管理和審核流程。
1979年美國Three Mile Island（PA）發(fā)生的核工廠泄露事故中，操作人員并沒有意識到一個關(guān)鍵的閥門被打開了，雖然顯示時關(guān)閉的。之后他們收到了反應(yīng)堆液位的錯誤信息。后來的調(diào)查顯示，被惡意破壞的可能被排除，如果操作人員當(dāng)時收到了正確的信息，他們就能夠阻止情況失控。

確保不失控

誠然，確實(shí)有外部的惡意破壞者。Wonderware公司的信息安全（Infosec）分析師Rich Clark在一次題為“控制系統(tǒng)安全向?qū)А钡难葜v中，列舉了17類情況，包括從不滿的員工到普通的罪犯，以致有組織的危害國家和政府安全的組織和個人。他說，這些人很難別確認(rèn)，但“他們每天卻有很多目標(biāo)可以攻擊。”

Garbrecht說：“從人機(jī)接口的角度上，有三種主要的情況，一是公司以外的某些人穿越防火墻，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入公司，并對人機(jī)接口做了某些改動。二是公司內(nèi)部的某些人以某種原因?qū)咀髁藧阂獠僮鳌Ｈ枪緝?nèi)部員工，并不是有意要做惡意攻擊，只是由于誤操作導(dǎo)致流程中安全或其他方面的問題。”

Clark說，如果公司把控制系統(tǒng)的保安工作交給IT部門，那么公司可能會有麻煩。IT人員通過隔離每臺機(jī)器來達(dá)到保安，他們隔離哪些正在上網(wǎng)的和有可能攜帶病毒的人，使他們不至于影響企業(yè)中的其他部分。這種方法在IT領(lǐng)域確實(shí)奏效，但是它犧牲了機(jī)器之間通訊的便捷性，并且實(shí)時性能不好。

Clark繼續(xù)說道：“當(dāng)控制系統(tǒng)被設(shè)計時，每臺機(jī)器都設(shè)計成可以不受阻礙地與另一臺機(jī)器通訊。在控制系統(tǒng)的環(huán)境中，更多的機(jī)器既是服務(wù)器又是客戶機(jī)，這并不符合IT領(lǐng)域中的客戶端服務(wù)器模型。”Clark指出，控制系統(tǒng)的安全方案是將控制系統(tǒng)放在一面保護(hù)墻后面，然后密切控制受保護(hù)區(qū)域的所有進(jìn)出。

在控制系統(tǒng)和整個系統(tǒng)之間的所有通訊必須經(jīng)過防火墻。California的一家生物制藥公司最近安裝了符合21 CFR 11 標(biāo)準(zhǔn)的用于處理歷史數(shù)據(jù)的新型系統(tǒng)。所有有關(guān)過程錯誤和事件的信息都被存儲在服務(wù)器中需要的人可以調(diào)用。但是工廠的重要數(shù)據(jù)和控制信息都是存放在與整個系統(tǒng)隔離的網(wǎng)絡(luò)中的。

Clark引用了“having limited threat vectors。”他說，一個理想的安全控制系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下幾條：

■與全部的威脅隔離，包括商業(yè)合作企業(yè)。
■用強(qiáng)力抗侵蝕設(shè)備分層
■只有一個輸入輸出點(diǎn)
■所有的系統(tǒng)自動化都在一個安全集合內(nèi)
■并且企業(yè)內(nèi)的每一個置信機(jī)器可以無阻礙地訪問另一個置信機(jī)器

微軟公司稱這種安全模型為“網(wǎng)域隔離”。GE公司通過使用“Application Validator Utility”工具，為它的iFIX軟件3.5版本添加了這種安全特性。這種軟件工具可以自動整理對系統(tǒng)文件和功能的修改，減少安裝被無意和有意地危機(jī)的可能性。

Systek Automated Controls公司的工程副總裁（前International Automation 公司控制工程經(jīng)理）Joe Quigg警告說：“有意圖的人可以制造危險。對于以前的系統(tǒng)，很多情況下，人們可以不受阻礙和無人監(jiān)管地對系統(tǒng)作修改和改動。而且這種修改缺乏文檔備案機(jī)制，如果人們改動了系統(tǒng)，而且沒有備案，那就根本無據(jù)可查。”他繼續(xù)說道：“很多邏輯系統(tǒng)都帶有硬件繼電器邏輯，如果某人可以打開控制面板，那么只要他愿意他就可以設(shè)置某些旁路。”

他繼續(xù)說道：“一個設(shè)計精良的現(xiàn)代系統(tǒng)被劃分為兩個部分，標(biāo)準(zhǔn)部分，即日常的控制程序，它是開放式結(jié)構(gòu)的，另一個是安全不分，如果改動的話就會產(chǎn)生危險，這部分是被鎖定的。只有特定的人，使用正確的密碼，經(jīng)過培訓(xùn)和指導(dǎo)才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改。”(end)