工控系统中PLC安全漏洞及控制流完整性研究

摘要

可编程逻辑控制器在工业控制系统中扮演着重要的角色,但近年来公开的PLC安全漏洞却呈现逐年增加的态势.针对PLC开展漏洞防御技术研究,对提高工控系统安全具有重要意义.文中基于控制流完整性,提出了一种针对PLC的控制流完整性防御机制来保护PLC免受漏洞劫持.该防御机制通过检查PLC程序中的控制转移指令,基于插桩技术插入校验指令以确保程序按照原有的控制流程图执行,以此保护PLC免受攻击者劫持.为了有效地保证PLC的实时性,引入了循环的影子堆栈.文中所提方案有效地保护了PLC免受漏洞劫持,防御机制的性能开销在平均情况下仅约为3.6％.