Файл: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимирский государственный университет.doc

Основное назначение супервизора питания (монитора напряжения пи­тания) - обеспечение установки в исходное состояние, перезапуска микро­процессорных или других логических систем при пониженном напряжении во время включения питания, либо после перебоев подачи питания или не­санкционированного отключения питания такой системы. Супервизор не только обнаруживает снижение напряжения питания ниже допустимого уровня Упорог , но и вырабатывает сигнал системного сброса микроконтрол­лера RST с фиксированной задержкой (порядка 50 мс для гарантии приведе­ния схем в исходное состояние) после восстановления питания.

---

Время задержки при включении


Упоро

Упит.


►


- ►


«


То же время задержки

---

Рисунок 2.7 - Кадр посылки Profibus




Поля «данные» - это полезная информация; «адрес», «номер функции», «разделитель сообщений» - это служебная информация; «контрольная сум­ма» - это программная защита.

Вмешаться в сеть с одним ведущим электрически возможно, достаточ­но подключиться к паре проводов локальной сети в любом месте. Но при этом явно нарушается протокол — возникает второй ведущий. Наложение сигналов запроса дополнительного ведущего на периодический запрос штат­ного ведущего приведёт к сбою процедуры обмена, и такая посылка не прой­дёт. Если запрос дополнительного ведущего и ответ пройдут в промежутке между процедурами обмена штатного ведущего, то эти посылки будут при­няты и штатным ведущим. В этом случае необходимо предусмотреть соот­ветствующую реакцию штатного ведущего на вмешательство в сеть! Так как в самом протоколе локальной сети не предусмотрено мер, кроме занесения возникшей ситуации в счётчик сбоев обмена.

Вмешаться в сеть со многими ведущим проще, так как при этом даже не нарушается протокол. Возникновение и разрешение конфликтов при за­хвате магистрали — нормальная процедура для такой сети. Поэтому уязви­мость такой сети значительно выше [20]. Конечно, есть способ борьбы с вмешательством в сеть со многими ведущими. Он заключается в фиксации числа и адресов штатных узлов в конкретной сети. Так рекомендуют делать, например, в АСУТП атомных станций [21]. Однако такое решение лишает систему гибкости и требует вмешательства квалифицированного программи­ста на уровне операционной системы.

Централизованный доступ по сравнению с децентрализованным обес­печивает больший уровень безопасности, поэтому, в частности, подавляющее большинство промышленных сетей построены по принципу централизован­ного доступа [22].

Ограничение доступа к локальной сети возлагается на 8САОА-систему, собирающую информацию с датчиков, и на операционную систему, в кото­рой функционирует БСАБА-система. Типовая 8САБА-система для этого обеспечивает:

• 
  Разграничение прав доступа пользователей и защиту паролями.
  
• 
  Удаленную перезагрузку ведомых узлов сети.
  
• 
  Исполнение функций сторожевого таймера.
  
• 
  Автоматическое тестирование коммуникаций, обнаружение ошибок.
  
• 
  Выдачу информации об ошибках коммуникации.
  
• 
  Восстановление исходных настроек параметров ведомых узлов и ком­муникаций.
  

---

Полный перечень защитных механизмов 8САЭА-систем приводится в Приложении 2. Из этого перечня видно, что универсальные 8САХ)А-системы имеют полный набор средств защиты, которые можно задействовать в нуж­ной комбинации для конкретного применения.

Многие «внутренние» БСАОА-системы, например, фирм КонтрАвт, ОВЕН, МЗТА не получили распространения за пределами сетей приборов соответствующих фирм-производителей из-за несовместимости с оборудова­нием и программами других фирм и неполного набора средств защиты. 2.3 Рекомендации по выбору интеллектуальных датчиков, и локальных

сетей для них

В данной главе рассмотрены проблемы обеспечения информационной безопасности на нижнем уровне АСУ ТП в связи с применением интеллекту­альных датчиков. На основании анализа продукции многих производителей можно сделать выводы, которые полезны не только проектировщикам АСУ ТП, но и разработчикам интеллектуальных датчиков.

Для защиты информации в АСУ ТП следует обращать внимание на вы­полнение следующих требований к интеллектуальным датчикам:

• 
  наличие функций внутренней самодиагностики датчиков, что упрощает техническое обслуживание;
  
• 
  избыточность измерений и кодирования, позволяющая обнаруживать и даже исправлять наиболее вероятные ошибки;
  
• 
  высокоскоростная и исключительно цифровая связь с использованием «полевых шин»;
  
• 
  разграничение прав доступа пользователей и наличие паролей доступа к ответственным операциям как с пульта, так и со стороны локальной сети;
  
• 
  наличие функции восстановления заводских настроек гарантирует быстрое восстановление работоспособности датчика даже при грубых ошибках пользователя;
  
• 
  наличие супервизора питания обеспечивает надёжную работу аппаратуры при сбоях питания, скачках напряжения и воздействии электромагнитных излучений обеспечит и сторожевого таймера защиту от сбоев программного обеспечения;
  
• 
  использование электроники промышленного исполнения с широким диапазоном рабочих температур, низким напряжением питания, желательно не более 1,8 В, для облегчения выполнения требований искробезопасности;
  
• 
  антивандальный корпус с защитой от пыли и воды не ниже 1Р54 для применения во взрывоопасных зонах согласно главе 7.2 ПУЭ;
  
• 
  питание по кабелю локальной сети или по информационной линии, возможно с резервным батарейным питанием;
  

---

При выборе промышленной локальной сети для АСУ ТП важен набор критериев, по которым можно сделать осмысленный выбор того или иного протокола [23]:

• 
  Централизованный доступ: сеть должна быть с одним «ведущим», что обеспечит больший уровень безопасности.
  
• 
  Контроль корректности передаваемых данных: проверка допустимости команд, длины посылок, контрольных сумм, квитирование сообщений и т. п.
  
• 
  Открытость: прежде всего, отсутствие лицензионной платы за использование протокола в своих разработках.
  
• 
  Информативность: насколько доступны спецификации протоколов и стандарты, на которые опираются эти протоколы.
  
• 
  Перспективность: насколько тот или иной протокол допускает возмож­ность развития и как он приспосабливается под нужды потребителей.
  
• 
  Информационная поддержка в стране: документация на русском языке, ассоциации пользователей, в которой можно получить исчерпывающие отве­ты на вопросы.
  

Первые два критерия, к сожалению, не присутствуют среди критериев оценки сетей, приведённых в [23].

Возможность применения Интернета для управления технологически­ми процессами пока под большим вопросом [24]. Есть, по крайней мере, две причины, которые препятствуют этому.

Во-первых, хакеры.

Во-вторых, для систем управления технологическими процессами важ­но гарантированное время доставки управляющих воздействий, а Интернет не гарантирует время доставки.

2.4 Разработка методики создания систем защиты информации в

АСУ ТП

Поскольку с каждым годом вопросы обеспечения информационной безопасности АСУ ТП приобретают всё большее значение, рассмотрим мето­дологию создания систем защиты АСУ ТП.

АСУ ТП отличается от других систем управления прежде всего тем, что осуществляет воздействие на объект в том же темпе, что и протекающие в нём технологические процессы, а технические средства АСУ ТП участвуют в выработке решений по управлению. Первая особенность требует примене­ния в АСУ ТП телекоммуникаций с гарантированным временем доставки, вторая — интеллектуализации всех компонентов от датчиков до исполнитель­ных механизмов.

В иерархической многоуровневой архитектуре современной АСУ ТП нижний уровень характеризуется большим количеством (сотни) и разнообра­зием технических средств, которые различаются также информационным, математическим и программным обеспечением.

---