前言
近年來，工控安全事件頻發(fā)，工控安全不僅事關工控行業(yè)，更是被上升到國家安全的高度，優(yōu)秀的工控安全解決方案被應用到了生產(chǎn)中，而安全解決方案最終會落地到安全產(chǎn)品中，越來越多工控安全產(chǎn)品部署在工業(yè)現(xiàn)場，其中作為安全產(chǎn)品中的主力軍防火墻在現(xiàn)場用得最多。對工控防火墻的功能測試已經(jīng)是老生常談，但是對其安全性測試卻鮮有人提及，本篇主要介紹了工控防火墻安全測試一些關鍵思路，目的是提高工控防火墻自身的安全性。
工控防火墻
工控防火墻可以根據(jù)需要部署在關鍵節(jié)點上，如工程師站和控制器之間，或者IT網(wǎng)和OT網(wǎng)之間等，防火墻對流量進行解析，根據(jù)內(nèi)置的規(guī)則對流量進行阻斷或者放行，并對用戶及時進行通知告警。工控防火墻和傳統(tǒng)的IT類防火墻除了自身需要滿足在工業(yè)現(xiàn)場部署的相關標準外，最主要的區(qū)別還是在支持的協(xié)議上，除了傳統(tǒng)的IT類協(xié)議，工控防火墻內(nèi)置了大量工控協(xié)議的解析引擎，例如OPC、Modbus TCP、Siemens S7、IEC104、EIP等工業(yè)協(xié)議，而且有些工業(yè)協(xié)議是私有的，只能進行定制化處理，在實現(xiàn)這些解析引擎時，也會出現(xiàn)一些安全性問題。
測試方法
無論是黑盒還是白盒測試，都是發(fā)現(xiàn)安全問題的利器。
黑盒測試：
通過端口掃描對防火墻的管理口和業(yè)務口進行端口掃描，發(fā)現(xiàn)其開放服務，或者直接使用漏掃測試，發(fā)現(xiàn)已知漏洞。安全人員也可以憑借測試經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)未知安全問題。
白盒測試：
在獲取到代碼情況下，進行代碼審計，退一步來說，即使在獲取固件的情況下，通過解包固件文件，獲取到其中的相關代碼，通過逆向工具進行逆向分析。
安全測試
暴露的服務
遠程控制服務：
有些工控防火墻為了維護方便，會留下一些諸如SSH，telnet方便運維人員進行遠程支持，一旦知道了root密碼，任何人都可以獲取到防火墻的完全控制權限，這種是非常不安全的設計，也是進行安全測試重點關注的服務。
WEB服務：
WEB服務一般是在管理口會開放，其他網(wǎng)口訪問不到WEB服務，針對該服務進行測試時，可以沿用傳統(tǒng)的WEB安全測試思路，對工控防火墻的WEB口進行相關測試，重點關注未授權訪問，命令注入，SQL注入等危害較大的漏洞，一旦出現(xiàn)這類漏洞，有可能會導致工控防火墻淪陷。
安全建議：
任何時候都不應該使用硬編碼，工控防火墻是通用性產(chǎn)品，一旦攻擊者知道了硬編碼，就可以利用該硬編碼去攻擊其他同系列的產(chǎn)品。
協(xié)議解析
防火墻對協(xié)議解析的健壯性也是值得進行測試的，由于大量工控協(xié)議解析插件可能是廠商自己實現(xiàn)的，沒有經(jīng)過大量安全測試，那么其中就有可能存在問題。為了快速測試防火墻的健壯性，可以使用模糊測試對其進行快速測試。
測試示意圖：
fuzz發(fā)送端發(fā)送變異的工控數(shù)據(jù)，在經(jīng)過防火墻時，防火墻會調(diào)用解析引擎對發(fā)送協(xié)議進行解析。
fuzz接收端接收到發(fā)送端發(fā)送的fuzz數(shù)據(jù)，返回變異的響應數(shù)據(jù)包，這時防火墻同樣會進行解析。
fuzz可以選取大量的工控協(xié)議測試數(shù)據(jù)，來保證測試的覆蓋度，一旦防火墻出現(xiàn)了異常，有可能導致數(shù)據(jù)包丟失或者拒絕服務。
安全建議：解析引擎一般都是c/c++實現(xiàn)的，在開發(fā)的過程中，要遵守安全編碼規(guī)范，對數(shù)據(jù)包的長度字段使用之前一定要對其范圍進行限定，杜絕使用危險函數(shù)。
安全功能繞過
工控防火墻使用得白名單進行訪問控制，只允許規(guī)則中功能碼，或者工控協(xié)議中的指定讀寫地址的數(shù)據(jù)包通過防火墻。如何構造測試數(shù)據(jù)包需要結合解析協(xié)議的具體實現(xiàn)，例如一些協(xié)議解析插件細粒度不夠，導致惡意的數(shù)據(jù)包可以進行“走私”，對控制器或者其他設置進行惡意操作，這也是安全測試過程中需要測試到的。
總結
本篇通過介紹了對工控防火墻安全測試的思路，從不同的測試途徑對工控防火墻的安全性進行測試，旨在提高工控防火墻自身的安全性，從而讓安全的解決方案能夠真正安全！也希望廠商能夠更多關注工控安全產(chǎn)品自身的安全性。
