轨道交通工业控制系统信息安全：分析与展望

李浥东; 章子凯; 董海荣; 张洪磊; 陈灏瑜; 韩瑜珊

doi:10.11959/j.issn.2096-6652.202114

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轨道交通工业控制系统信息安全：分析与展望

专题：智能交通系统与应用 | 更新时间：2024-06-05

- 轨道交通工业控制系统信息安全：分析与展望
- Information security of the industrial control system for rail：analysis and prospect
- 智能科学与技术学报 2021年3卷第2期页码：139-148
- 作者机构：
  
  1. 北京交通大学计算机与信息技术学院，北京 100044
  2. 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京 100044
- 作者简介：
  
  [ "李浥东（1982- ），男，博士，北京交通大学计算机与信息技术学院副院长、教授、博士生导师，智能交通数据安全与隐私保护技术北京市重点实验室副主任。主要研究方向为大数据智能、数据隐私保护、先进计算、智能交通等。在 IEEE Transactions on Information Forensics and Security、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Transactions on Computers等国际学术期刊和SIGKDD、CVPR、AAAI 等会议上发表学术论文100 余篇。曾主持国家自然科学基金重大/重点项目、国家重点研发计划、工信部工业互联网创新发展工程项目等20余项省部级以上课题。担任中国计算机学会理事、青年计算机科技论坛主席、大数据专家委员会委员、高性能计算专业委员会委员，中国自动化学会控制理论专业委员会副秘书长、大数据专业委员会委员、平行智能专业委员会委员。曾担任多个国际会议的程序委员会主席、分会主席、程序委员会委员。曾获北京市科学技术进步奖二等奖、中国自动化学会科学技术进步奖一等奖、詹天佑铁道科学技术奖专项奖，以及IEEE国际会议最佳论文奖等" ]
  [ "章子凯（1989- ），男，北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室博士生，主要研究方向为工业控制系统安全、信息安全、人工智能" ]
  [ "董海荣（1974- ），女，博士，北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室教授，主要研究方向为列车运行智能控制与优化、调度控制一体化" ]
  [ "张洪磊（1993- ），男，北京交通大学计算机与信息技术学院博士生，主要研究方向为人工智能安全、推荐系统、隐私保护" ]
  [ "陈颢瑜（1995- ），男，北京交通大学计算机与信息技术学院博士生，主要研究方向为隐私保护、智能交通" ]
  [ "韩瑜珊（1996- ），女，北京交通大学计算机与信息技术学院硕士生，主要研究方向为计算机视觉" ]
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划基金资助项目;The National Key Research and Development Program of China(2018YFB0803500);工业企业侧安全数据采集设备项目;Safety Data Acquisition Equipment for Industrial Enterprises(KKB920001534);国家自然科学基金资助项目;The National Natural Science Foundation of China(KKA118001533)
- DOI：10.11959/j.issn.2096-6652.202114
  中图分类号： TP309
- 网络出版日期：2021-06，
  
  纸质出版日期：2021-06-15
- 稿件说明：
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李浥东, 章子凯, 董海荣, 等. 轨道交通工业控制系统信息安全：分析与展望[J]. 智能科学与技术学报, 2021,3(2):139-148.

Yidong LI, Zikai ZHANG, Hairong DONG, et al. Information security of the industrial control system for rail：analysis and prospect[J]. Chinese journal of intelligent science and technology, 2021, 3(2): 139-148.
李浥东, 章子凯, 董海荣, 等. 轨道交通工业控制系统信息安全：分析与展望[J]. 智能科学与技术学报, 2021,3(2):139-148. DOI： 10.11959/j.issn.2096-6652.202114.

Yidong LI, Zikai ZHANG, Hairong DONG, et al. Information security of the industrial control system for rail：analysis and prospect[J]. Chinese journal of intelligent science and technology, 2021, 3(2): 139-148. DOI： 10.11959/j.issn.2096-6652.202114.

摘要

轨道交通工业控制系统是国家重要的基础设施之一。随着信息技术的迅速发展和网络形势的逐渐严峻，轨道交通工业控制系统信息安全受到了越来越多的关注。分析了轨道交通工业控制系统的系统组成，总结了轨道交通工业控制系统面临的安全威胁种类，举例剖析了轨道交通工业控制系统信息安全风险演化，并进一步对轨道交通工业控制系统信息安全威胁趋势进行了解析。最后，给出了轨道交通工业控制系统信息安全技术的发展建议。

Abstract

As one of the important national infrastructures

more and more attentions are attracted by the industrial control system for rail (ICS-R)

with the rapid development of information technology and the increasingly severe network situation.The system composition of ICS-R was analyzed

the types of security threats faced by the ICS-R were summarized and analyzed

the practical cases of threat propagation were given

and the information security threat trend of ICS-R was analyzed considering the development trend of technology.Finally

several development suggestions were prospected as promising techniques.

关键词

Keywords

references

中国铁路总公司 . CTCS-3级列车运行控制系统 [M ] . 北京 : 中国铁道出版社 , 2013 .

China Railway Corporation . CTCS-3 train operation control system [M ] . Beijing : China Railway Publishing , 2013 .

钱清泉 , 高仕斌 , 何正友 , 等 . 中国高速铁路牵引供电关键技术 [J ] . 中国工程科学 , 2015 ( 4 ): 9 - 20 .

QIAN Q Q , GAO S B , HE Z Y , et al . Study of China high-speed railway traction power supply key technology [J ] . Engineering Science , 2015 ( 4 ): 9 - 20 .

中华人民共和国交通运输部 . 城市轨道交通运营技术规范:GB/T 38707-2020 [S ] . 2020 .

Ministry of Transport of the People’s Republic of China . Regulation for operation technology of urban rail transit:GB/T 38707-2020 [S ] . 2020 .

梁建英 , 杨中平 , 张济民 . 中国高铁丛书:高速列车 [M ] . 上海 : 上海科学技术文献出版社 , 2019 .

LIANG J Y , YANG Z P , ZHANG J M . China high speed rail series:high speed train [M ] . Shanghai : Shanghai Scientific and Technological Literature Press , 2019 .

马化洲 . 城市轨道交通线路轨道系统安全风险评价 [D ] . 北京:北京交通大学 , 2011 .

MA H Z . Safety risk assessment of urban rail transit line rail system [D ] . Beijing:Beijing Jiaotong University , 2011 .

梁建英 , 杨中平 , 张济民 . 中国高铁丛书:高铁线路工程 [M ] . 上海 : 上海科学技术文献出版社 , 2019 .

LIANG J Y , YANG Z P , ZHANG J M . China high speed rail series:high speed rail line engineering [M ] . Shanghai : Shanghai Scientific and Technological Literature Press , 2019 .

李晓宇 , 刘敬辉 . 高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统可靠性分析与优化研究 [J ] . 中国铁路 , 2019 ( 5 ): 27 - 32 .

LI X Y , LIU J H . Reliability analysis and optimization of HSR natural disaster and intrusion monitoring system [J ] . China Railways , 2019 ( 5 ): 27 - 32 .

王俊 , 王江丽 . 高速铁路防灾安全监控系统设计 [J ] . 中国安全科学学报 , 2018 , 28 ( S1 ): 39 - 45 .

WANG J , WANG J L . Design of disaster prevention and safety monitoring system for high-speed railway [J ] . China Safety Science Journal , 2018 , 28 ( S1 ): 39 - 45 .

侯智雄 , 李颖 , 魏世斌 , 等 . 城市轨道交通轨道检测系统关键设备研制及应用 [J ] . 铁道建筑 , 2020 , 60 ( 1 ): 103 - 107 .

HOU Z X , LI Y , WEI S B , et al . Development and application of key equipments for urban rail transit track detection system [J ] . Railway Engineering , 2020 , 60 ( 1 ): 103 - 107 .

孙汉武 . 铁路安全检查监测保障体系及其应用研究 [D ] . 成都:西南交通大学 , 2010 .

SUN H W . Study on railway safety inspection and monitoring of security system [D ] . Chengdu:Southwest Jiaotong University , 2010 .

赵治国 , 徐跃 , 马谢 , 等 . 雷电电磁环境对高速列车影响分析方法研究 [J ] . 通信技术 , 2019 , 52 ( 9 ): 2207 - 2211 .

ZHAO Z G , XU Y , MA X , et al . Analysis method of impact of lightning electromagnetic environment on high-speed trains [J ] . Communications Technology , 2019 , 52 ( 9 ): 2207 - 2211 .

廖喜 . 铁路防灾安全监控系统的组成 [J ] . 铁道运营技术 , 2017 , 23 ( 2 ): 67 - 70 .

LIAO X . The composition of railway disaster prevention and safety monitoring system [J ] . Railway Operation Technology , 2017 , 23 ( 2 ): 67 - 70 .

陈超群 , 陈勃 , 刘布麒 , 等 . 轨道交通网络信息安全防护系统研究与设计 [J ] . 电气技术 , 2020 , 21 ( 2 ): 50 - 55 .

CHEN C Q , CHEN B , LIU B Q , et al . Research and design of information security protection system for rail transit network [J ] . Electrical Engineering , 2020 , 21 ( 2 ): 50 - 55 .

戎志杰 . 轨道交通车辆 MVB 总线安全态势感知方法的仿真研究 [D ] . 太原:太原科技大学 , 2018 .

RONG Z J . Simulation research on MVB security situational awareness method of rail vehicles [D ] . Taiyuan:Taiyuan University of Science and Technology , 2018 .

万海 , 孙雷 , 王恬 , 等 . 列车通信网络 WTB 链路层攻击方法研究 [J ] . 清华大学学报(自然科学版) , 2016 , 56 ( 1 ): 42 - 50 .

WAN H , SUN L , WANG T , et al . Analysis of a method for attacking WTB link layers in a train communication network [J ] . Journal of Tsinghua University (Science and Technology) , 2016 , 56 ( 1 ): 42 - 50 .

华鹏 , 李艳娇 , 辛久元 . 高速列车门系统FMEA及风险评估案例研究 [J ] . 现代城市轨道交通 , 2018 ( 3 ): 18 - 21 .

HUA P , LI Y J , XIN J Y . Case study on FMEA and risk assessment of high speed train door system [J ] . Modern Urban Transit , 2018 ( 3 ): 18 - 21 .

付淳川 . 高速铁路信号系统网络安全风险评估方法研究 [D ] . 成都:西南交通大学 , 2017 .

FU C C . Research on network security risk assessment method for high-speed railway signal system [D ] . Chengdu:Southwest Jiaotong University , 2017 .

王朋成 . 电铁牵引变电所内部数据传输网络安全防护研究 [J ] . 电气化铁道 , 2020 , 31 ( z2 ): 66 - 68 .

WANG P C . Research on internal data transmission network security protection of electric railway traction substation [J ] . Electric Railway , 2020 , 31 ( z2 ): 66 - 68 .

廖元媛 , 王剑 , 田开元 , 等 . 基于贝叶斯推理的铁路信号安全数据网信息安全动态风险评估 [J ] . 铁道学报 , 2020 , 42 ( 11 ): 84 - 93 .

LIAO Y Y , WANG J , TIAN K Y , et al . Dynamic information security risk assessment for railway signaling safety data network based on Bayesian inference [J ] . Journal of the China Railway Society , 2020 , 42 ( 11 ): 84 - 93 .

郭亮 , 余骞 , 袁雪冰 . 典型地面信号系统的信息安全分析 [J ] . 中国铁路 , 2020 ( 2 ): 11 - 16 .

GUO L , YU Q , YUAN X B . Information security analysis of typical ground signal system [J ] . Chinese Railways , 2020 ( 2 ): 11 - 16 .

张伟 , 李宁 , 杨康 . Windows 快捷方式漏洞分析 [J ] . 网络安全技术与应用 , 2011 ( 1 ): 29 - 31 .

ZHANG W , LI N , YANG K . Analysis of Windows shortcuts vulnerability [J ] . Network Security Technology and Application , 2011 ( 1 ): 29 - 31 .

田思 . 网络打印机应用层协议安全检测技术研究与实现 [D ] . 北京:北京邮电大学 , 2019 .

TIAN S . Research and implementation of network printer application layer protocol security detection technology [D ] . Beijing:Beijing University of Posts and Telecommunications , 2019 .

National Security Agency . Commercial solutions for classified Hanbook [S ] . 2017 .

高尚省 , 郭勇 , 高智伟 , 等 . 广东省数字政府网络安全评估体系与实践 [J ] . 大数据 , 2021 , 7 ( 2 ): 182 - 188 .

GAO S X , GUO Y , GAO Z W , et al . Practice of digital government network security index evaluation system in Guangdong Province [J ] . Big Data Research , 2021 , 7 ( 2 ): 182 - 188 .

何正友 , 冯玎 , 林圣 , 等 . 高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究综述 [J ] . 西南交通大学学报 , 2016 , 51 ( 3 ): 418 - 429 .

HE Z Y , FENG D , LIN S , et al . Research on security risk assessment for traction power supply system of high-speed railway [J ] . Journal of Southwest Jiaotong University , 2016 , 51 ( 3 ): 418 - 429 .

王捷 , 王晋 , 刘畅 . 电力调度自动化网络安全防护系统研究 [J ] . 电力系统装备 , 2017 ( 11 ): 88 - 89 .

WANG J , WANG J , LIU C . Research on network security protection system of power dispatching automation [J ] . Electric Power System Equipment , 2017 ( 11 ): 88 - 89 .

马英晅 . 高速铁路牵引供电系统安全风险综述 [J ] . 区域治理 , 2018 ( 46 ): 198 .

MA Y X . Research on security risk for traction power supply system of high-speed railway [J ] . Regional Govenance , 2018 ( 46 ): 198 .

李浥东 , 张俊 , 陶耀东 , 等 . 平行安全:基于CPSS的生成式对抗安全智能系统 [J ] . 智能科学与技术学报 , 2020 , 2 ( 2 ): 194 - 202 .

LI Y D , ZHANG J , TAO Y D , et al . Parallel security:generative adversarial systems for intelligent security in CPSS [J ] . Chinese Journal of Intelligent Science and Technology , 2020 , 2 ( 2 ): 194 - 202 .

赵亚楠 . 工业控制系统信息安全 2020 年十大发展趋势 [J ] . 自动化博览 , 2020 , 37 ( 3 ): 14 - 17 .

ZHAO Y N . Ten development trends of industrial control system information security in 2020 [J ] . Automation Panorama , 2020 , 37 ( 3 ): 14 - 17 .

TVERDYSHEV S , . Security by design:introduction to MILS [C ] // MILS Workshop .[S.l.:s.n. ] , 2017 .

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