大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

郭旭 李鵬宇 南海航海保障中心廣州航標(biāo)處

1.引言

為實(shí)現(xiàn)船舶各類(lèi)數(shù)據(jù)的共享、存儲(chǔ)及使用，越來(lái)越多的船舶設(shè)備、系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，并且多數(shù)可以通過(guò)衛(wèi)星、WIFI或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接到了互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的管理、通信、娛樂(lè)或開(kāi)展特定業(yè)務(wù)。

船舶網(wǎng)絡(luò)可分為信息網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)兩類(lèi)。信息網(wǎng)絡(luò)用于信息收集和管理服務(wù)。控制網(wǎng)絡(luò)用于收集、監(jiān)視和控制船載設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。隨著接入網(wǎng)絡(luò)的船舶數(shù)據(jù)、信息價(jià)值越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)如病毒、網(wǎng)絡(luò)攻擊、未經(jīng)授權(quán)入侵、軟件缺陷等帶來(lái)的船舶網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益突出。隨著智慧碼頭、智能船舶和無(wú)人船舶的發(fā)展，迫切需要安全和高效的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)保障船舶正常航行、作業(yè)和航運(yùn)業(yè)的健康發(fā)展。

2017年7月，國(guó)際海事組織（IMO）通過(guò)了《海事網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理導(dǎo)則》，對(duì)海事網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)管理提出了建議和指導(dǎo)。國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）也制訂了涉及從船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)到運(yùn)行全過(guò)程共12個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全框架，為識(shí)別與評(píng)估網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)提供了詳盡的指導(dǎo)。

圖1 大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

2.船舶網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)分析

2.1 相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

NIST（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究院）于2014年2月12日發(fā)布《提升關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全框架》，框架包含識(shí)別、保護(hù)、檢測(cè)、響應(yīng)和恢復(fù)5個(gè)要素，能夠較好地描述網(wǎng)絡(luò)安全活動(dòng)的狀態(tài)或目標(biāo)?！犊蚣堋繁旧砑礊橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，在各個(gè)領(lǐng)域中制定、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)信息安全指南及實(shí)施工作中都有著很高的參考價(jià)值。

ISO/IEC 27001《信息技術(shù)安全技術(shù)信息安全管理體系要求》提出在實(shí)施主體（組織）內(nèi)建立、實(shí)施、維護(hù)和持續(xù)改良信息安全管理系統(tǒng)，以及評(píng)估和處理信息安全風(fēng)險(xiǎn)的要求。2008年6月，ISO/IEC 27001的2005版已等同轉(zhuǎn)化為我國(guó)的GB/T22080—2008。

2.2 船舶領(lǐng)域?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)

截至目前，國(guó)際組織的網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)皆通用性較高，尚未制定專(zhuān)門(mén)面向航運(yùn)或船舶的網(wǎng)絡(luò)安全管理標(biāo)準(zhǔn)。2015年12月，國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）成立了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，專(zhuān)門(mén)制訂船舶網(wǎng)絡(luò)安全統(tǒng)一要求和標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)分析船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)到運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程的不同層次，查找出可能的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，為船舶相關(guān)方如何識(shí)別與評(píng)估網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)提供指導(dǎo)和參考，并要求其成為船舶入級(jí)規(guī)范。

2.3 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和指南

國(guó)務(wù)院于1994年頒布了《中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》，我國(guó)的等級(jí)保護(hù)工作已經(jīng)建立起完善的標(biāo)準(zhǔn)體系、流程以及實(shí)施方案。2017年《中華人民共和國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全法》正式施行，成為我國(guó)首部全面規(guī)范網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)性法律。

2017年7月20日，中國(guó)船級(jí)社（CCS）發(fā)布的《船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求與安全評(píng)估指南》，是我國(guó)首部規(guī)范船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該指南明確了適用對(duì)象和目標(biāo)范圍，針對(duì)船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行、退役等環(huán)節(jié)，查找出設(shè)計(jì)、操作、集成、維護(hù)、管理水平等網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提供安全評(píng)估方法、檢驗(yàn)和試驗(yàn)要求和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)。本文主要參照該指南，開(kāi)展大型航標(biāo)船的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，找出網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，以指導(dǎo)該船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理、調(diào)整、運(yùn)行和維護(hù)。

3.大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

3.1 大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)概況

大型航標(biāo)船是以港口、航道助航設(shè)施布置、維護(hù)、巡檢巡視為主要任務(wù)的大型公務(wù)船舶。隨著助航設(shè)施的完善和無(wú)線電導(dǎo)助航設(shè)施設(shè)備的完善，大型航標(biāo)船還配備有AIS基站、AIS航標(biāo)、RBN-DGNSS臺(tái)站、雷達(dá)應(yīng)答器等無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)施監(jiān)測(cè)設(shè)備，為我國(guó)海上導(dǎo)助航提供強(qiáng)有力的支持。

某大型航標(biāo)船是目前中國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)最先進(jìn)的航標(biāo)作業(yè)船舶，排水量2200余噸，能滿足復(fù)雜海況下的航標(biāo)作業(yè)、應(yīng)急處置、無(wú)線電監(jiān)測(cè)等航海保障需求。該航標(biāo)船主要分為公共網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)兩大部分，公共網(wǎng)絡(luò)包括船載WIFI、IPTV、CCTV、有線網(wǎng)絡(luò)及船載無(wú)線電航標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)包括編隊(duì)寬帶、視頻會(huì)議系統(tǒng)，應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)使用VSAT連接互聯(lián)網(wǎng)。

3.2 大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

依據(jù)指南要求和實(shí)際情況，航標(biāo)船的管理部門(mén)需要定期評(píng)估該船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)面臨的威脅，分析威脅利用系統(tǒng)脆弱性而導(dǎo)致發(fā)生安全事件的可能性。最后結(jié)合資產(chǎn)的評(píng)估價(jià)值綜合研判安全事件給航標(biāo)船舶造成的影響。

航標(biāo)船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或風(fēng)險(xiǎn)處置可依據(jù)評(píng)估處置開(kāi)展情況循環(huán)進(jìn)行，工作直到風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的級(jí)別。如果風(fēng)險(xiǎn)處置不會(huì)立即將殘余風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的級(jí)別，則需要變更風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素參數(shù)，再次進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估循環(huán)。在具體的評(píng)估過(guò)程中，資產(chǎn)評(píng)估將評(píng)估對(duì)象和要求分類(lèi)，可將資產(chǎn)分為IT機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用資產(chǎn)、管理資產(chǎn)等，按照保密性、完整性和可用性三個(gè)維度對(duì)資產(chǎn)賦值；威脅識(shí)別是對(duì)系統(tǒng)直接或間接的攻擊，在保密性、完整性和可用性等維度帶來(lái)的損害，將威脅分為不同類(lèi)別并分別賦值；脆弱性識(shí)別由技術(shù)脆弱性和管理脆弱性兩個(gè)方面組成，技術(shù)脆弱性涉及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理層、網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層等物理安全問(wèn)題。管理脆弱性與具體技術(shù)工作的開(kāi)展和管理環(huán)境有關(guān)。

圖2 航標(biāo)船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程

確認(rèn)賦值資產(chǎn)識(shí)別、威脅識(shí)別、脆弱性識(shí)別和安全措施后，綜合資產(chǎn)價(jià)值和脆弱性的嚴(yán)重程度，計(jì)算安全事件的發(fā)生給船舶帶來(lái)的影響程度，即船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)。船上網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析的定量計(jì)算公式：

風(fēng)險(xiǎn)值=R（A，T，V）=R（L（T，V），F(xiàn)（Ia，Va））

R代表安全風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的功能；A代表資產(chǎn)；T代表威脅；V代表漏洞；Ia代表資產(chǎn)價(jià)值；Va表示漏洞嚴(yán)重程度；L表示威脅利用漏洞可能性；F代表安全事件后果。對(duì)漏洞的評(píng)估按照管理體系、物理安全、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、區(qū)域邊界、計(jì)算環(huán)境、安全審計(jì)六個(gè)維度綜合評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算采用矩陣法計(jì)算。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行1～3個(gè)等級(jí)（分別對(duì)應(yīng)：低、中、高三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程度）處理。

按照上述評(píng)估方法，對(duì)該大型航標(biāo)船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估見(jiàn)表1。

表1 大型航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)估表

根據(jù)評(píng)估結(jié)果，該航標(biāo)船網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)主要是ECDIS、信息管理系統(tǒng)、船載無(wú)線電航標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。產(chǎn)生漏洞的原因集中在管理體系、計(jì)算環(huán)境和安全審計(jì)三個(gè)維度。

4.船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法建議

依照CCS網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算顯得簡(jiǎn)潔精煉，但這種方法對(duì)每種評(píng)估要素缺乏量化，在循環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)處置、迭代更新過(guò)程中容易失控，同時(shí)缺乏量化的要素也給接下來(lái)的改進(jìn)、完善和跟進(jìn)帶來(lái)不便。船舶處于遠(yuǎn)離陸地的環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)安全管理體系的建立和執(zhí)行尤為重要，因此有必要在評(píng)估中提高對(duì)管理體系維度，特別是人員意識(shí)管理和應(yīng)急處置管理的權(quán)重；此外由于航標(biāo)作業(yè)船舶業(yè)務(wù)的特殊性，相關(guān)系統(tǒng)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)危害可能會(huì)影響船舶航行，帶來(lái)嚴(yán)重的人命安全事故和社會(huì)危害，因此對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)危害程度的評(píng)估因子也應(yīng)相應(yīng)加重；每艘船舶的作用、特點(diǎn)和實(shí)際情況各有不同，每條船評(píng)估的策略、評(píng)估因子和周期也應(yīng)該貼合本船實(shí)際，做到評(píng)估工作的制度化、定制化和常態(tài)化。船舶管理部門(mén)應(yīng)根據(jù)評(píng)估的結(jié)果，建立、執(zhí)行和不斷完善本船網(wǎng)絡(luò)管理體系。

5.結(jié)語(yǔ)

本文比較了國(guó)內(nèi)外有關(guān)船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的幾種標(biāo)準(zhǔn)或方法，按照中國(guó)船級(jí)社的《船舶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求與安全評(píng)估指南》對(duì)大型航標(biāo)船開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，得出了該船存在的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。但依據(jù)此指南開(kāi)展的評(píng)估，尚存在量化指標(biāo)不夠具體、指標(biāo)的選取和權(quán)重有待于針對(duì)性地設(shè)置等問(wèn)題。隨著船舶網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度的不斷提高，船舶面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題日益嚴(yán)峻，船舶網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和網(wǎng)絡(luò)管理體系的建立是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需要反復(fù)的試驗(yàn)、歸納與總結(jié)，摸索出適合本船的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，以全面提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的技術(shù)和管理水平，充分保障船舶行駛、作業(yè)和人身安全。