2026年工业SCADA系统安全试卷

2026年工业SCADA系统安全试卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在2026年主流工业SCADA架构中，下列哪一项最能体现“零信任”原则的内生安全设计？A.在DMZ区部署双因子认证堡垒机B.控制器固件内置不可更改的设备唯一标识与密钥池C.现场总线采用AES-128-GCM加密D.historians与MES之间架设反向代理答案：B解析：零信任强调“永不信任、持续验证”。控制器固件内置不可更改的设备唯一标识与密钥池，可在上电时即完成双向身份校验，无需依赖外部证书系统，降低供应链劫持风险，符合内生安全理念。其余选项均为边界或传输层加固，未触及设备自身可信根。2.某天然气管道SCADA采用IEC62351-9数字签名机制保护控制指令，若私钥长度为256bit，其理论暴力破解复杂度约为：A.B.C.D.答案：B解析：椭圆曲线数字签名算法ECDSA-256的私钥空间为，在经典计算模型下暴力破解需遍历整个空间。3.2026年新版NIS2.0指令将SCADA运营商事件报告时限缩短至：A.72hB.48hC.24hD.12h答案：C解析：NIS2.0对“重要实体”要求24h内提交初步报告，7d内提交详细分析报告。4.针对Modbus/TCP会话劫持，最有效的缓解措施是：A.启用TCP序列号随机化B.在PLC中启用白名单源IP过滤C.采用TLS1.3通道绑定D.将502端口改为非标准端口答案：C解析：TLS1.3的通道绑定（channelbinding）可将应用层会话与底层TLS通道强绑定，防止中间人重放与劫持。A、B、D均无法解决认证缺失问题。5.在SCADA漏洞评分中，若CIA三维度权重分别为0.4、0.4、0.2，某漏洞造成可用性完全丧失、机密性与完整性无影响，则CVSSv4.0基础分最接近：A.5.5B.6.8C.7.4D.8.2答案：C解析：可用性影响为High（0.56），机密性与完整性为None，基础分≈7.4。6.2026年发布的“安全更新即服务”（SUaaS）框架中，OT补丁验证沙箱的最小推荐周期是：A.24hB.72hC.7dD.14d答案：B解析：SUaaS建议72h内完成功能回归与稳定性验证，兼顾安全与生产连续性。7.下列哪项不是IEC62443-3-3SL-TLevel3的强制要求？A.控制指令抗重放B.固件完整性校验C.物理防撬检测D.多因子管理面认证答案：C解析：物理防撬属于SL-TLevel4要求，Level3聚焦逻辑与网络层。8.在2026年主流PLC中，支持后量子密钥交换的先导算法是：A.CRYSTALS-KyberB.NTRUC.SIKED.FrodoKEM答案：A解析：Kyber已被NIST选为标准化算法，多家PLC厂商在测试芯片中集成。9.某SCADA网络采用SDN微分段，若需保证“单包级”策略一致性，OpenFlow流表应匹配到TCP的：A.标志位+载荷哈希B.序列号+确认号C.五元组+载荷前64BD.五元组+TCP选项答案：C解析：单包级一致性需深度到载荷前缀，防止指令篡改；五元组仅解决网络层隔离。10.2026年“数据安全法”对跨境传输的评估阈值中，涉及“重点行业”SCADA实时数据超过多少条记录需评估？A.1万B.5万C.10万D.50万答案：C解析：10万条为触发官方安全评估的最低门槛。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.以下哪些技术可有效抵御“Living-off-the-Land”型OT攻击？A.基于eBPF的进程行为白名单B.将PLC编程口物理封闭C.采用OPCUA1.04的签名与加密D.在HMI部署应用层允许列表E.启用控制器内置的“只读模式”锁定答案：A、C、D解析：Living-off-the-Land依赖合法工具，需行为白名单与签名加密；封闭编程口与只读模式无法阻止合法工具滥用。12.关于2026年工业5G专网安全，下列说法正确的是：A.3GPPR18引入TSN时间同步，降低抖动攻击面B.5GLAN服务可替代传统L2VPN，减少广播风暴C.网络切片ID（S-NSSAI）需纳入零信任策略引擎D.gNodeB需通过IEC62443-4-2认证E.工业UPF下沉至厂区可降低数据出境风险答案：A、C、E解析：B错误，5GLAN仍可能产生广播；D错误，gNodeB属电信设备，尚未强制IEC62443。13.在SCADA威胁建模STRIDE中，与“Repudiation”相关的缓解包括：A.控制指令数字签名B.日志写入WORM存储C.时间戳来自冗余NTPD.采用TLS1.3双向证书E.日志哈希链答案：A、B、E解析：Repudiation解决抵赖，需签名、不可篡改日志与哈希链；时间戳与双向证书主要解决其他威胁。14.2026年“可信执行环境”（TEE）在SCADA网关中的典型应用有：A.安全启动度量B.运行时控制逻辑完整性验证C.密钥托管与远程证明D.侧信道攻击防护E.实时数据库缓存答案：A、B、C解析：TEE提供隔离与证明，侧信道需额外屏蔽，缓存非安全功能。15.下列哪些指标可用于量化SCADA安全运营中心（SOC）的检测有效性？A.MTTDB.MTTRC.误报率D.漏洞修复覆盖率E.平均杀伤链长度答案：A、C、E解析：MTTR为响应指标；漏洞修复覆盖率属治理指标。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.2026年发布的《工业控制系统密码应用指南》明确禁止在控制层使用RSA-2048以下密钥。答案：√解析：指南要求控制层非对称密钥≥RSA-3072或等效ECC-256。17.在IEC61850-9-2LE采样值报文中加入MACsec可提供端到端加密。答案：×解析：MACsec为链路层，采样值跨交换机后失效，需应用层签名。18.采用ChaCha20-Poly1305比AES-GCM在低端ARMCortex-M4上能耗降低约18%。答案：√解析：ChaCha20避免AES轮函数，实测能耗下降18%。19.2026年主流RTU已支持通过MQTT5.0的“用户属性”字段携带数字签名。答案：√解析：MQTT5.0用户属性可扩展，厂商已实现签名携带。20.在零信任架构中，身份代理（IdentityProxy）必须部署在OT层才能生效。答案：×解析：身份代理可部署在IT/OT边界，无需下沉至OT层。21.2026年NISTSP800-82r3首次提出“安全配置文件”概念，用于PLC固件基线。答案：√解析：r3新增安全配置文件章节。22.采用OPCUAPubSuboverUDPmulticast时，无法使用DTLS加密。答案：×解析：IEC62541-6:2026已定义DTLSovermulticast。23.2026年“工业互联网安全深度行”专项行动将工控漏洞挖掘纳入国家靶场常态化运营。答案：√解析：部委联合发文明确。24.在SCADA红队演练中，使用Shodan搜索默认口令属于“信息收集”阶段。答案：√解析：符合MITREATT&CK侦察阶段。25.2026年发布的《工业数据分类分级指南》将“工艺参数”一律划为核心数据。答案：×解析：需结合泄露影响评估，非一律核心。四、填空题（每空2分，共20分）26.2026年IEC62443-4-1要求软件物料清单（SBOM）最小字段包括：供应商、______、______、哈希值、许可证。答案：组件名称、版本号27.在2026年主流安全架构中，OT网络与IT网络之间的API网关需支持______协议，以实现细粒度访问控制。答案：OPCUA1.04withJSON/HTTPS28.若某PLC支持后量子签名算法Dilithium-3，其公钥长度为______字节。答案：147229.2026年“工业防火墙”性能基准测试中，深度包检测（DPI）时延需小于______μs，方可满足流量≤1Gbps的实时场景。答案：5030.在2026年发布的《工业控制系统安全等级保护定级指南》中，若系统服务范围跨省且影响≥100万居民供气，应定为______级。答案：四31.采用IEC62351-3对GOOSE报文加密时，使用的对称算法为______模式。答案：AES-256-GCM32.2026年主流“安全运维审计系统”需支持______协议，以解析远程桌面图形操作。答案：RDP10.933.在2026年“零信任成熟度模型”中，设备信任评分≥______分方可访问Level2控制区。答案：8534.2026年“工业EDR”规则库中，检测“Stuxnet型”U3攻击的YARA规则最小字符串特征长度为______字节。答案：1635.2026年发布的《工业数据出境安全评估办法》中，累计出境数据超过______TB需重新评估。答案：10五、简答题（每题10分，共30分）36.简述2026年工业SCADA系统应对“量子威胁”的三阶段迁移策略，并给出每阶段的关键技术。答案：阶段一：混合密钥（2026-2027）在TLS1.3握手层并行使用ECDHE与Kyber，实现经典与后量子共存；PLC内置PQC协处理器，支持Kyber-768密钥封装。阶段二：全栈替换（2028-2029）将控制指令签名算法由ECDSA迁移至Dilithium-3，historians与MES间引入SPHINCS+哈希签名，确保长期不可伪造；采用量子随机数发生器（QRNG）替换经典PRNG。阶段三：原生量子安全（2030+）部署量子密钥分发（QKD）环网，控制器与远程I/O间实现一次一密；结合量子数字签名（QDS）完成控制器固件远程证明，形成端到端量子安全闭环。37.说明2026年“动态策略引擎”在SCADA零信任架构中的工作流程，并给出策略冲突消解算法。答案：工作流程：1.设备接入时，引擎收集身份、位置、行为、风险四维向量；2.通过OPCUAPubSub将向量上传至零信任控制器；3.控制器基于贝叶斯网络计算实时信任分；4.若信任分低于阈值，触发微隔离，下发OpenFlow流表至SDN交换机；5.持续监测，若行为偏离基线>15%，重新计算。冲突消解：采用多属性效用理论（MAUT），对策略优先级排序：安全等级>业务连续性>延迟容忍；若仍冲突，启用“最小权限优先”原则，并记录审计日志。38.给出2026年“工业SOC”检测“伪基站+假PLC”攻击的完整数据流图，并说明关键检测点。答案：数据流图：伪基站→发送伪造5GNAS消息→UE接入→gNodeB转发→UPF→厂区路由器→假PLC→发送虚假Modbus指令→真实PLC。关键检测点：1.5GNAS层：检测异常TMSI重分配频率>3次/分钟；2.gNodeB：测量UE的RSSI与历史基线偏差>10dBm；3.UPF：发现新切片S-NSSAI未在白名单；4.厂区NIDS：Modbus异常功能码0x5A（私有）；5.PLC：固件完整性校验失败，SHA-256摘要不匹配；6.SOC：通过Kafka汇聚以上事件，使用CEP引擎在30s内关联，触发“伪基站+假PLC”高可信告警。六、计算与综合题（共25分）39.（10分）某天然气门站SCADA采用IEC62351-3保护GOOSE报文，已知：每条GOOSE报文原始长度：1024bitAES-256-GCM扩展：128bitIV+128bitTag网络速率：100Mbps最大允许加密时延：500μs求：该链路可承载的最大GOOSE报文速率（条/s），并判断是否满足实时性。答案：加密后长度：L=单条传输时间：T=最大条数：N=结论：39k条/s远高于实际GOOSE突发上限5k条/s，满足实时性。40.（15分）某化工厂SCADA网络含100台PLC，采用“双因子+证书”准入。已知：每台PLC证书有效期1年，更新窗口7d；证书更新失败概率p=若>2台同时失败，则触发人工干预，成本C=2026年证书单价S=求：（1）一年内需人工干预的期望次数；（2）若采用“批量3天滚动更新”策略，将更新窗口缩至3d，失败概率降至=0.3（3）比较两种策略总成本，给出最优选择。答案：（1）单台失败概率p=P=≈期望次数=52（2）=0.003P=52（3）成本：策略一：证书成本100×200=策略二：证书成本不变，干预成本0.16×最优选择：策略二，节省2.85万元。七、案例分析题（共20分）41.背景：2026年6月，某省级电网SCADA在“护网”演练中被红队利用“VPN账号+0day”组合攻击，导致7座220kV变电站短时失控。事后溯源发现：VPN账号为运维外包员工离职未销户；0day位于电网专用纵向加密认证装置，CVE-2026-6789，缓冲区溢出；攻击者通过“Living-off-the-Land”方式，使用合法远程维护工具下发恶意固件；固件签名验证被绕过，因装置使用弱随机数k导致ECDSA私钥泄露；攻击持续3h，造成负荷损