随着OT与IT网络的深度融合,PLC不再处于绝对隔离的“安全孤岛”。近年来,针对PLC的恶意攻击(如修改逻辑、上传恶意固件、拒绝服务)呈上升趋势。对于使用西门子S7-1500和汇川中高端PLC的企业,构建纵深防御体系已刻不容缓。本文不讨论防火墙等外围措施,聚焦于PLC自身的程序与固件防护。
第一方面:程序防拷贝与反编译。西门子博途提供“块编译加密”与“防拷贝保护”功能。通过将核心算法FB设置为“专有技术保护”,即使他人上载了存储卡中的项目,也无法查看内部梯形图或SCL源码。对于汇川AM系列,其InoProShop支持“工程加密”与“下载锁定”。建议将工艺参数放置于独立的DB块,并启用“写保护”与“仅在线可见”属性,这样在设备运行时,在线监视也无法篡改关键配方。
第二方面:固件完整性的主动测量。资深工程师应建立“固件基线库”。通过集成IT工具(如Tripwire),实时监控PLC的固件版本哈希值。西门子S7-1500可通过读取Online&Diagnostics中的固件版本,并与库中白名单比对。若发现异常变更,立即触发安全事件响应。汇川H5U则可通过FTP服务器功能,定期抓取文件列表比对。
第三方面:针对非法访问的阻断。在PLC侧启用“访问级别”密码管理。西门子TIA Portal V17以上支持四级访问权限(完全访问、读访问、HMI访问、无访问)。务必避免所有工程师共用一个“完全访问”密码。建议给第三方集成商仅开放“HMI访问”权限,防止其误修改底层逻辑。对于汇川PLC,则需注意其背板上的“钥匙开关”或软件中的“运行/编程”切换,物理上隔离编程访问。
实战案例:某汽车焊装车间,发现一台S7-1500的程序被非法篡改,导致机器人坐标偏移。经过审计发现,攻击者是通过未受保护的以太网维护口,利用默认密码(默认的‘!s7-1500’)登录。整改措施:修改所有PLC密码为强密码,并关闭非必要网口的PN/IE通信,仅保留CPU自带的X1口用于安全组态。
最后,定期进行“故障演练”,模拟安全攻击场景,验证PLC的看门狗程序能否在程序被篡改后快速恢复至安全状态。