《GAT 1560-2019信息安全技术 工业控制系统主机安全防护与审计监控产品安全技术要求》专题研究报告

《GA/T1560-2019信息安全技术

工业控制系统主机安全防护与审计监控产品安全技术要求》专题研究报告目录一、专家深度剖析：透视标准战略定位与工业主机安全新时代二、标准核心解构：

四大安全要求如何重塑主机安全防护体系三、工业主机安全基线之锚：安全功能要求深度拆解与实施指南四、从代码到运行：抵御脆弱性，构筑纵深防御的“钢筋铁骨

”五、破局身份与权限迷宫：工业环境下的安全策略与最小特权实践六、审计监控：从数据采集到态势感知的工业安全“黑匣子

”革命七、安全性能与自身防护：产品可靠性的双重“压力测试

”标准八、穿越合规迷阵：标准如何指引测评与保障环节的实战落地九、前瞻视野：标准未言明的挑战与未来工业主机安全趋势研判十、行动路线图：基于本标准构建企业级工业主机安全防护体系的专家建议专家深度剖析：透视标准战略定位与工业主机安全新时代标准出台背景：从“物理隔离”幻想到“深度防御”必然工业控制系统（ICS）长期信奉的“物理隔离”安全策略，在数字化、网络化浪潮下已显脆弱。高级持续性威胁（APT）、勒索软件等威胁正将工业主机作为首要突破口。GA/T1560-2019的发布，标志着我国工业信息安全防护理念从边界防护向主机内生安全深化，从“单点防护”向“体系化防御”转变。它是对《网络安全法》、等级保护2.0制度在工业领域的具体落实，填补了国内在工控主机专用安全产品技术要求方面的标准空白，为工控安全产业链的产品研发、测评认证和用户选型提供了权威依据。核心目标与适用范围界定：精准聚焦“工控主机”安全产品本标准的核心目标在于规范专门用于工业控制系统环境的主机安全防护与审计监控产品的安全技术要求。这里的“主机”特指工业控制系统中的工程师站、操作员站、服务器、历史数据库等关键计算节点。标准主要约束的是安装在上述主机上的安全软件（或软硬一体）产品，而非主机操作系统或应用软件本身。它明确了产品应达到的安全功能、安全保证及自身安全防护水平，适用于产品的设计、开发、测试和评价，是产品合格评定的重要标尺。战略价值：连接政策、技术与市场的关键枢纽该标准具有承上启下的战略价值。向上，它衔接了国家网络安全顶层设计，将宏观政策转化为可度量、可检验的技术指标；向下，它指导了安全厂商的研发方向，催生符合工控环境特点的专用安全产品，避免了传统IT安全产品“水土不服”的问题。同时，它为行业用户采购合规、有效的安全产品提供了明确指南，推动了工控安全市场的规范化和专业化发展，是我国构建自主可控工业信息安全体系不可或缺的一环。标准核心解构：四大安全要求如何重塑主机安全防护体系安全功能要求（SFR）：构建主动防御能力矩阵安全功能要求是本标准的基石，它详细规定了产品必须具备的防护与审计能力。这包括但不限于：恶意代码防范、入侵防范、非法外联控制、资源监控、白名单机制、移动存储介质管理等主动防护功能，以及安全审计数据的生成、保护和查询分析能力。这些功能共同构成了对工控主机从启动、运行到关闭的全生命周期防护，以及对内部违规和外部攻击的实时监测与响应能力矩阵，是产品价值的核心体现。安全保证要求（SAR）：确保安全功能可靠性的“过程质量”体系1安全保证要求关注的是产品开发过程与自身质量，确保其安全功能被正确、有效地实现且难以绕过。它涵盖了开发、文档、生命周期支持等多个方面。例如，要求开发者提供安全架构描述、功能规范、测试文档等，以证明其设计符合安全目标。同时，对产品的配置管理、交付与运行、脆弱性管理等方面提出要求，确保产品从诞生到退役整个生命周期的安全性可控。这是衡量产品“内在素质”和厂商技术实力的关键。2自身安全防护要求：守护“守护者”的铜墙铁壁1作为安全产品，其自身必须足够坚固，防止被攻击者优先破坏或利用。标准对此提出了专门要求，包括：自我保护（防止进程被非法终止、文件被篡改或删除）、自完整性校验（启动和运行时检查自身完整性）、安全通信（与中心管理平台通信的保密性和完整性）、权限最小化（产品自身运行所需的最低权限）。这些要求确保了安全产品这个“哨兵”不会率先被“击倒”或“策反”，是保障整个防护体系有效性的前提。2性能要求：在安全与工业可用性间寻求最佳平衡1工业环境对系统的实时性、稳定性和可用性要求极高。标准明确要求安全产品的运行不应对工控主机的正常功能和性能造成不可接受的影响。这包括对主机CPU、内存等资源的占用阈值，以及对工业软件进程的兼容性保障。性能要求是工控安全产品区别于通用IT安全产品的显著特征，它迫使安全设计必须精细、轻量、高效，在提供安全价值的同时，坚守工业生产的“生命线”——稳定连续运行。2工业主机安全基线之锚：安全功能要求深度拆解与实施指南白名单机制：从“普遍允许”到“最小特权”的范式转换1白名单机制是工控主机安全的核心策略。标准要求产品应支持基于进程、文件、端口、网络连接等的白名单功能。与IT领域常见的黑名单（禁止已知恶意行为）不同，白名单只允许预先授权的、可信的行为执行，从根本上杜绝了未知威胁和非法操作的运行空间。实施关键在于构建精准、动态的白名单库，需结合工控主机的正常业务流量、应用清单进行深度学习和持续维护，并在紧急授权时具备安全、可控的临时开启流程。2恶意代码防范与入侵防范：适应工控环境的精准打击1工控环境通常无法及时安装通用补丁，且存在大量老旧系统。标准要求的安全产品需具备针对工控环境的恶意代码防范能力，包括静态特征扫描和动态行为监控，并特别强调对已知工控恶意软件（如Stuxnet、Havex）的检测。入侵防范则需能检测并阻止针对工控协议（如OPC、Modbus）的异常通信、参数篡改、拒绝服务等攻击行为。这些功能需深度融合工控协议语义，实现精准识别与阻断，避免误报影响生产。2非法外联与移动存储管控：严守工控网络边界“最后一米”物理隔离的突破常始于单台主机的非法外联或移动介质滥用。标准要求产品必须能够监控并控制主机的网络连接行为，禁止未经授权的网络适配器启用、无线网络连接及向非授权目标的网络访问。同时，应对USB等移动存储介质进行严格的接入控制、读写控制和病毒查杀。这需要产品具备强大的驱动层拦截能力和灵活的管控策略，既能杜绝安全风险，又能保障必要的数据交换作业。资源监控与异常行为审计：主机内部运行的“全景摄像头”对主机自身运行状态的深度监控是发现潜在威胁的重要手段。标准要求产品能监控系统进程、服务、性能（CPU、内存、磁盘）、账号、登录行为等。通过建立基线，智能识别异常行为，如未知进程启动、资源异常消耗、账号异常登录等，并及时告警。审计功能需完整记录所有安全相关事件，并提供多维度、可视化的统计分析工具，帮助安全管理员从海量日志中快速定位问题，实现从“事后取证”到“事中预警”的转变。从代码到运行：抵御脆弱性，构筑纵深防御的“钢筋铁骨”开发安全与安全架构：安全始于设计与编码之初1标准的安全保证要求强调“安全左移”。产品需具备清晰的安全架构设计文档，阐明其安全功能模块划分、数据流与信任边界。开发过程应采用安全的编程规范，避免引入缓冲区溢出、注入攻击等常见编码漏洞。同时，要求对第三方组件进行安全管理，明确其来源、版本及已知漏洞情况。这从源头降低了产品自身的脆弱性，是构建可信安全产品的第一道防线，体现了“安全是设计出来的，不是测试出来的”理念。2自身完整性保护与安全更新：确保“免疫系统”不可篡改安全产品自身若被恶意篡改，将导致全线失守。标准要求产品具备完善的自身完整性保护机制，包括对关键执行文件、配置文件和审计日志的完整性校验（如采用数字签名技术），在启动和运行时进行周期性检查，一旦发现篡改立即告警并采取保护措施。同时，安全更新的过程也必须安全，更新包需经过完整性验证和来源认证，更新过程不应影响主机上其他工业软件的运行，并支持回滚机制以应对更新失败。安全通信与最小权限运行：切断被横向渗透的路径01安全产品与管理中心之间、内部模块之间的通信可能成为攻击切入点。标准要求所有管理通信通道必须采用加密和完整性保护措施（如TLS/SSL），防止信息泄露和中间人攻击。此外，产品安装后，其运行账户和进程权限必须遵循最小权限原则，仅拥有执行其安全功能所必需的系统权限，杜绝因权限过高而被攻击者利用进行提权或破坏系统其他部分的风险。02脆弱性管理：建立产品全生命周期的漏洞应对机制没有任何产品能做到绝对无漏洞。标准要求开发者应建立主动的脆弱性管理流程，包括持续跟踪涉及自身产品的安全漏洞信息，对报告或发现的漏洞进行分析、验证、定级，并在规定时间内提供修补方案或安全公告。对于用户侧，产品应能提供漏洞扫描或已知漏洞检测功能。这一要求将安全产品的维护从“一次性交付”转变为“持续性服务”，是应对日益复杂威胁环境的必然要求。破局身份与权限迷宫：工业环境下的安全策略与最小特权实践工业主机身份标识与鉴别：超越简单的用户名密码工控环境存在共享账号、默认密码、长期不更换密码等问题。标准要求安全产品应支持强化身份鉴别机制。除了基本的用户名/密码复杂度检查、登录失败处理外，更鼓励支持多因子认证（如USB-KEY、动态令牌与密码结合），并与工业统一身份管理平台对接。对于特权账号（如工程师账号），应有更严格的审批和监控流程。这旨在确保每个操作都能追溯到具体的、经过强认证的个人，为审计和问责奠定基础。精细化权限管理与访问控制：业务场景驱动的策略模型1工控主机上不同角色（操作员、工程师、维护商）职责分明。标准要求安全产品能够实现基于角色或用户的精细化访问控制。策略应能控制对文件、目录、进程、注册表、网络端口、外部设备等资源的访问。策略制定需紧密贴合工业业务流程，例如，允许操作员在运行态下进行常规监控操作，但禁止修改控制逻辑；工程师在计划停机时段才能进行组态下载。这实现了权限与业务需求的动态、精准匹配。2特权会话管理与监控：给“超级用户”套上“紧箍咒”01拥有高级别权限的会话（如远程维护会话）风险极高。标准要求产品能对特权会话（特别是远程桌面、SSH等）进行全生命周期的监控与管理。包括会话建立的审批与记录、会话过程的全程录像或指令日志、会话的实时关键字风险检测与告警、以及会话超时自动断开。这解决了对特权人员“信任但需验证”的难题，防止合法权限被滥用或劫持，造成重大损失。02安全策略的集中管理与一致性：告别分散的“策略孤岛”1在大型工业环境中，主机数量庞大，分散的安全策略难以维护且易出现配置不一致的漏洞。标准虽主要针对单机产品，但其设计应支持或兼容集中管理。理想情况下，安全策略应由中心管理平台统一下发、更新和审计，确保全网主机防护策略的一致性、合规性。产品应能可靠接收并执行中心策略，并将本地事件及时上报，形成“集中管控、分布执行”的联动防御体系。2审计监控：从数据采集到态势感知的工业安全“黑匣子”革命审计数据全要素采集：构建主机安全事件“元数据”库审计的有效性首先取决于数据的全面性。标准要求产品必须能够采集广泛的安全相关事件数据，包括：用户登录/注销、特权使用、系统告警、策略变更、文件操作、进程活动、网络连接、外部设备使用等。每条审计记录应包含事件日期时间、主体（用户）、客体（资源）、结果（成功/失败）等关键字段，确保事件的“4W1H”（Who,When,Where,What,How）可追溯。这是进行深度分析和取证的基础。审计记录的保护与防篡改：确保“黑匣子”数据的可信度审计日志本身是攻击者企图销毁或篡改的重要目标。标准对此有严格要求：审计记录在生成后应立即受到保护，防止被非授权访问、修改或删除。技术上通常采用只读存储、实时传输至安全服务器、或使用密码学技术（如数字签名、链式哈希）保证日志的完整性。即使系统被攻陷，审计日志也应能作为不可抵赖的证据被安全提取和分析，这是审计功能公信力的根本保障。12实时分析与智能化告警：从“记录仪”到“预警机”的演进1海量的原始审计数据需要转化为可行动的洞察。标准要求产品不仅记录，还需具备基本的实时分析能力。应能根据预定义或可自定义的规则，对事件序列进行关联分析，发现复杂攻击链或异常行为模式（如短时间内多次登录失败后成功登录），并实时产生告警。告警信息应清晰、明确，并支持分级（如高、中、低），便于管理员优先处理最紧急的威胁，实现从被动响应到主动预警的转变。2可视化报表与取证支持：为安全管理决策提供数据驾驶舱1标准要求产品提供审计数据的查询、统计和报表生成功能。这需要通过友好的图形化界面，将复杂的安全数据转化为趋势图、拓扑图、排行榜等直观的可视化图表，展示安全态势、攻击尝试、违规热点等。同时，产品应支持灵活的日志检索和导出，便于在发生安全事件时进行深度取证和根源分析，生成符合法律或合规要求的安全报告，为管理层的安全决策和投入提供数据支撑。2安全性能与自身防护：产品可靠性的双重“压力测试”标准资源占用基准与性能影响评估：量化安全“代价”1在工控场景，安全产品必须是“轻量级选手”。标准虽未规定具体数值（因硬件环境多样），但明确要求供应商需提供性能测试报告，说明产品在典型配置下对主机CPU、内存、磁盘I/O及网络带宽的占用情况。更重要的是，需评估其对关键工业应用软件（如组态软件、实时数据库）启动时间、响应速度和稳定性的影响。用户应依据此报告，在模拟环境中进行验证，确保安全产品不会成为生产系统的“性能瓶颈”或“不稳定因素”。2兼容性测试要求：与复杂工控软硬件环境的“和平共处”1工业主机环境复杂，可能存在多种操作系统（包括老旧Windows、Linux发行版、实时操作系统）、专用板卡驱动、工业应用软件等。标准要求产品必须经过充分的兼容性测试，确保其安装、运行、卸载不会导致系统蓝屏、驱动冲突、应用软件功能异常或数据丢失。特别是白名单、入侵防御等深度挂钩系统内核的功能，必须保证极高的稳定性。兼容性是工控安全产品能否被用户接受的首要前提。2高可用性与故障处理：确保安全防护“永不掉线”1工业系统要求连续运行。标准要求安全产品自身应具备高可用性设计。例如，当产品核心进程因意外崩溃时，应能自动重启并恢复防护策略；在系统资源极端紧张时，应有降级处理机制，优先保障工业控制进程，同时尽可能维持核心防护功能；产品升级或配置变更时，应支持“热更新”或提供快速回滚方案。其设计原则是：安全防护应最大化可用，即使自身遇到问题，也应以最安全的方式失效（Fail-Secure）。2抗逃避与抗攻击测试：验证“守护者”的实战韧性01标准隐含了对产品抗攻击能力的要求。一款合格的产品应能抵抗常见的逃避检测和破坏攻击手段。例如，攻击者尝试结束安全进程、删除安全文件、修改安全配置、利用内核漏洞绕过防护、或伪造与中心通信以逃避监控等。在产品测评阶段，应模拟这些攻击场景，验证产品的自我保护、自完整性校验、安全通信等机制是否切实有效。这是衡量产品能否在真实对抗环境中存活下来的关键。02穿越合规迷阵：标准如何指引测评与保障环节的实战落地作为测评依据：第三方检测认证的“标尺”作用1GA/T1560-2019是权威的公共安全行业标准，自然成为国家级、行业级网络安全测评机构对工控主机安全产品进行检测认证的核心依据。测评机构会依据标准逐条验证产品的安全功能、保证措施、自身安全和性能。通过测评并获得相应证书，是产品进入关键信息基础设施行业（如电力、石化、轨道交通）采购清单的重要通行证。它为用户筛选合格供应商提供了客观、统一的技术衡量标准，降低了选型风险。2用户采购与验收的合同附件：将要求转化为法律约束对于工业用户而言，在采购工控主机安全产品时，可将本标准或基于其细化的技术规格书作为招标文件或采购合同的附件。这能将模糊的安全需求转化为明确、可验证的技术条款。在项目验收阶段，用户可以委托第三方或自行依据标准中的要求，对交付的产品进行功能和符合性测试，确保买到手的产品名副其实，满足既定的安全防护目标，使得安全投资能够真正产生实效。12指导产品研发与迭代：安全厂商的“设计蓝图”与“改进方向”1对于安全厂商，本标准是一份详尽的产品设计指南。它系统性地指明了工控主机安全产品应具备哪些功能、达到何种保证级别、注意哪些自身安全问题。厂商可据此规划产品路线图，进行技术攻关（如工控协议深度解析、轻量级白名单引擎），并完善自身的开发安全流程。同时，标准也是产品持续迭代的参照，通过比对可以发现现有产品的不足，明确未来版本需要加强的环节，如提升审计分析的智能化水平等。2内部安全运维的参考框架：超越产品本身的安全管理延伸01即使部署了合规的安全产品，用户的安全工作并未结束。标准所体现的安全思想（如最小特权、全面审计、纵深防御）可以延伸至用户自身的安全运维管理。例如，参考标准中的审计要求，制定企业内部的主机安全日志管理制度；参照安全策略管理思想，建立工控主机访问权限的定期评审流程。标准为用户构建体系化的主机安全防护能力，提供了一个从技术工具到管理实践的整体性参考框架。02前瞻视野：标准未言明的挑战与未来工业主机安全趋势研判面对无文件攻击与内存马：现有检测机制的局限与进化标准聚焦于已知威胁和行为监控，但对于高级无文件攻击、只存在于内存中的恶意代码（内存马）等新型威胁，传统基于文件扫描和行为规则的方法可能失效。未来产品需深度融合运行时应用程序自我保护（RASP）、内存取证、CPU指令流监控等技术，实现对非持久化、高度隐蔽威胁的检测。这要求安全能力更深地嵌入到操作系统内核或应用运行时环境，对产品设计和兼容性提出更高挑战。IT/OT深度融合与云边协同下的安全边界重构随着工业互联网推进，IT与OT网络深度融合，主机可能同时承载办公和生产任务；云边协同架构下，边缘主机与云端频繁交互。本标准主要针对相对静态的工控主机环境。未来，主机安全产品需适应动态、混合的环境，策略需能随工作负载迁移，防护需覆盖虚拟化、容器化实例，并能与云安全平台、网络安全管理中心协同联动，形成跨IT/OT、云边一体的动态安全策略执行点。人工智能的双刃剑：赋能安全与引入新风险的博弈AI/ML技术能极大提升威胁检测的准确率和自动化响应能力，如通过用户实体行为分析（UEBA）发现内部威胁。但AI模型本身可能面临数据投毒、对抗样本攻击等新风险。未来符合标准演进方向的产品，将合理嵌入可解释、鲁棒性强的AI模块，同时自身需具备对AI模型和数据的保护能力。如何规范、安全地使用AI技术，将是未来标准修订可能需要考虑的重要议题。供应链安全与开源组件风险：标准要求之外的深层隐患标准虽提及第三方组件管理，但面对日益复杂的软件供应链攻击（如SolarWinds事件）和开源组件漏洞，挑战更为严峻。未来，主机安全产品不仅自身要管理好供应链，还应能帮助用户监控其所保护主机上所有软件（包括工业软件）的供应链风险，如检测组件来源、识别已知漏洞、阻断恶意更新源。这要求产品具备更强大的软件成分分析（SCA）和软件物料清单（SBOM）管理能力。