CN112231687A - 一种可编程工业控制器的安全验证***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于可编程工业控制器的安全验证技术领域，具体地说，涉及一种可编程工业控制器的安全验证***，其包括：工业控制子***和安全验证子***；该工业控制子***，用于根据接收的镜像文件，对模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境；该安全验证子***，用于将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；该安全验证子***，还用于在安全验证结束后，对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***。
Description
技术领域
本发明属于可编程工业控制器的安全验证技术领域，具体地说，涉及一种可编程工业控制器的安全验证***及方法。
背景技术
可编程工业控制器，也称为可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)。采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。
但是，由于产品自身的设计问题，可编程工业控制器存在着安全漏洞，可被利用的安全漏洞在逐年增多；因此，现有的方法中无法对可编程工业控制器的自身安全风险进行安全验证。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种可编程工业控制器的安全验证***，该***能够对可编程工业控制器的安全风险进行测试和安全验证，及时发现可编程工业控制器的安全漏洞，对可编程工业控制器进行优化。
本发明提供了一种可编程工业控制器的安全验证***，所述安全验证***包括：工业控制子***和安全验证子***；
所述工业控制子***，用于根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境；
所述安全验证子***，用于将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
所述安全验证子***，还用于在安全验证结束后，对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***。
作为上述技术方案的改进之一，所述***还包括：评估子***，用于根据验证结果，对待验证的可编程工业控制器进行安全风险评估。
作为上述技术方案的改进之一，所述工业控制子***包括：远程监控显示模块、可编程控制器模块、工业组态模块和执行模块；
所述远程监控显示模块，用于实时控制和显示基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建的模拟验证环境；
所述工业组态模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
所述可编程控制器模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器；
所述执行模块，用于根据获取的适合待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态。
作为上述技术方案的改进之一，所述安全验证子***包括：安全接入模块、安全验证模块、验证效果显示模块和多实例镜像恢复模块；
所述安全接入模块，用于提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块；还用于通过接入通道，将镜像文件发送至工业控制子***；
所述安全验证模块，用于提供安全验证工具；
所述验证效果显示模块，用于显示安全验证结果；
所述多实例镜像恢复模块，用于在完成安全验证之后，将生成的镜像文件通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
作为上述技术方案的改进之一，所述安全验证模块的具体实现过程如下：
通过待验证的可编程工业控制器上的通信接口，将安全验证工具放入对应的模拟验证环境中，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输出至安全接入模块。
作为上述技术方案的改进之一，所述多实例镜像恢复模块的具体实现过程如下：
根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块反馈至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
本发明还提供了一种可编程工业控制器的安全验证方法，该方法包括：
安全验证子***将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
在安全验证结束后，安全验证子***对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件反馈至工业控制子***；
工业控制子***根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境。
作为上述技术方案的改进之一，所述安全验证子***将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；具体为：
安全接入模块提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块，通过验证显示模块进行输出和显示。
作为上述技术方案的改进之一，所述在安全验证结束后，安全验证子***对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***；具体为：
在完成安全验证之后，根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块反馈至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
作为上述技术方案的改进之一，所述工业控制子***根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境：具体为：
工业组态模块根据接收的镜像文件，配置适合当前模拟验证环境的、待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
可编程控制器模块根据接收的镜像文件，配置待验证的可编程工业控制器；
执行模块根据获取的待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态；
基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建模拟验证环境；
远程监控显示模块实时控制和显示所构建的模拟验证环境。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明的***为可编程工业控制器的安全验证提供真实的验证环境，并提供可管理的接入和恢复***，能够对安全验证的结果进行显示和评估。另外，通过本发明的***能够快速实现对于可编程工业控制器的安全漏洞进行安全验证，提供可视化的验证效果和安全的测试接入环境，利用多实例镜像恢复模块能够实现对***的快速恢复，能够大幅提高验证效率。
附图说明
图1是本发明的一种可编程工业控制器的安全验证***的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种可编程工业控制器的安全验证***，该***实现对可编程工业控制器的安全漏洞利用有效性的快速验证，验证安全漏洞的安全风险。利用支持多实例镜像恢复***，实现安全验证***的快速恢复，不仅能够提高安全测试效果真实性，还能够有效保护验证环境的运行安全。
所述安全验证***包括：工业控制子***和安全验证子***；
所述工业控制子***，用于根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境；
所述安全验证子***，用于将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
所述安全验证子***，还用于在安全验证结束后，对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***。
其中，所述工业控制子***包括：远程监控显示模块、可编程控制器模块、工业组态模块和执行模块；
所述远程监控显示模块，用于实时控制和显示基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建的模拟验证环境；
所述工业组态模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
所述可编程控制器模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器；
所述执行模块，用于根据获取的适合待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态。
其中，所述安全验证子***包括：安全接入模块、安全验证模块、验证效果显示模块和多实例镜像恢复模块；
所述安全接入模块，用于提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块；还用于通过接入通道，将镜像文件发送至工业控制子***；
所述安全验证模块，用于提供安全验证工具；
所述验证效果显示模块，用于显示安全验证结果；
所述多实例镜像恢复模块，用于在完成安全验证之后，将生成的镜像文件通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
作为上述技术方案的改进之一，所述安全验证模块的具体实现过程如下：
通过待验证的可编程工业控制器上的通信接口，将安全验证工具放入对应的模拟验证环境中，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输出至安全接入模块。
具体地，根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复，实现对工业控制子***提供的模拟验证环境进行快速恢复，以适应针对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，实现了在可编程工业控制器自身上就能根据不同的验证环境，对其进行多次安全验证。
本发明还提供了一种可编程工业控制器的安全验证方法，该方法包括：
安全验证子***将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
具体地，安全接入模块提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块，通过验证显示模块进行输出和显示。
在安全验证结束后，安全验证子***对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***；
具体地，在完成安全验证之后，根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复，实现对工业控制子***构建的模拟验证环境进行快速恢复，以适应针对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，实现了在可编程工业控制器自身上就能根据不同的验证环境，对其进行多次安全验证。
工业控制子***根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境。
具体地，工业组态模块根据接收的镜像文件，配置适合当前模拟验证环境的、待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
可编程控制器模块根据接收的镜像文件，配置待验证的可编程工业控制器；
执行模块根据获取的待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态；
基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建模拟验证环境；
远程监控显示模块实时控制和显示所构建的模拟验证环境。
所述方法还包括：利用评估子***，根据验证结果，对待验证的可编程工业控制器进行安全风险评估。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述安全验证***包括：工业控制子***和安全验证子***；
所述工业控制子***，用于根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境；
所述安全验证子***，用于将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
所述安全验证子***，还用于在安全验证结束后，对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***。
2.根据权利要求1所述的可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述***还包括：评估子***，用于根据验证结果，对待验证的可编程工业控制器进行安全风险评估。
3.根据权利要求1所述的可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述工业控制子***包括：远程监控显示模块、可编程控制器模块、工业组态模块和执行模块；
所述远程监控显示模块，用于实时控制和显示基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建的模拟验证环境；
所述工业组态模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
所述可编程控制器模块，用于根据接收的镜像文件，配置适合待验证的可编程工业控制器；
所述执行模块，用于根据获取的适合待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态。
4.根据权利要求1所述的可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述安全验证子***包括：安全接入模块、安全验证模块、验证效果显示模块和多实例镜像恢复模块；
所述安全接入模块，用于提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块；还用于通过接入通道，将镜像文件发送至工业控制子***；
所述安全验证模块，用于提供安全验证工具；
所述验证效果显示模块，用于显示安全验证结果；
所述多实例镜像恢复模块，用于在完成安全验证之后，将生成的镜像文件通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
5.根据权利要求4所述的可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述安全验证模块的具体实现过程如下：
通过待验证的可编程工业控制器上的通信接口，将安全验证工具放入对应的模拟验证环境中，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输出至安全接入模块。
6.根据权利要求4所述的可编程工业控制器的安全验证***，其特征在于，所述多实例镜像恢复模块的具体实现过程如下：
根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
7.一种可编程工业控制器的安全验证方法，其特征在于，该方法是基于上述权利要求1-6中任一所述的可编程工业控制器的安全验证***来实现，该方法包括：
安全验证子***将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；
在安全验证结束后，安全验证子***对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***；
工业控制子***根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境。
8.根据权利要求7所述的可编程工业控制器的安全验证方法，其特征在于，所述安全验证子***将提供的安全测试工具接入不同的模拟验证环境中，对不同的待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将对应的验证结果进行输出和显示；具体为：
安全接入模块提供安全测试工具的接入通道，将安全证模块提供的安全验证工具接入当前的模拟验证环境，对待验证的可编程工业控制器进行安全验证，并将安全验证结果输入至验证效果显示模块，通过验证显示模块进行输出和显示。
9.根据权利要求7所述的可编程工业控制器的安全验证方法，其特征在于，所述在安全验证结束后，安全验证子***对当前的模拟验证环境进行镜像恢复，并将镜像文件发送至工业控制子***；具体为：
在完成安全验证之后，根据实例镜像恢复模块提供的可编程工业控制器控制数据库和组态***配置数据库，对工业控制子***构建的模拟验证环境进行镜像恢复，提供不同的恢复所需要的工业组态和可编程工业控制器的参数，调整恢复前的模拟验证环境中的工业组态和可编程工业控制器的参数，加载不同配置的可编程工业控制器的逻辑指令和工业组态的***配置，获得镜像文件，并将其通过安全接入模块发送至工业控制子***，对工业控制子***提供的模拟验证环境进行恢复。
10.根据权利要求7所述的可编程工业控制器的安全验证方法，其特征在于，所述工业控制子***根据接收的镜像文件，对不同的模拟验证环境所需要的工业组态和可编程工业控制器进行配置，构建不同的模拟验证环境：具体为：
工业组态模块根据接收的镜像文件，配置适合当前模拟验证环境的、待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态；
可编程控制器模块根据接收的镜像文件，配置待验证的可编程工业控制器；
执行模块根据获取的待验证的可编程工业控制器，以及适合待验证的可编程工业控制器的输入输出指令和工作状态，输出适合待验证的可编程工业控制器所控制的输入输出指令和工作状态；
基于工业组态模块、可编程工业控制器模块和执行模块构建模拟验证环境；
远程监控显示模块实时控制和显示所构建的模拟验证环境。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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